Состояние растворенных веществ

Примеси, загрязняющие воду (табл. 1), могут находиться в растворенном и взвешенном состоянии. Растворенные вещества характеризуются молекулярной и ионной степенью раздробления. Величина коллоидно растворенных. частиц равна 0,001—0,2 мк, взвешенных от 0,2 мк (истинные суспензии) до частиц, видимых невооруженным глазом растворенные в воде вещества делятся на электролиты (молекулы которых под воздействием молекул воды способны распадаться га ноны) и неэлектролиты (газы Оа, Nj и др., а также некоторые органические вещества). [c.277]

СОСТОЯНИЕ РАСТВОРЕННЫХ ВЕЩЕСТВ [c.233]

Дисперсные системы называются по-разному в зависимости от агрегатного состояния растворенного вещества и растворителя. Так, если в твер- [c.13]

Чтобы избежать дополнительных расчетов для каждого перехода от одной модификации к другой, от одного агрегатного состояния к другому, от стандартного состояния до состояния растворенного вещества, необходимо было дальнейшее усовершенствование методов ускоренных приближенного и точного расчета. Наиболее рациональный путь к такому усовершенствованию заключался в пополнении вспомогательной таблицы численными значениями функций М, N и Ас , для различных модификаций полиморфных ве- [c.9]

Другим примером интенсивного молекулярного рассеяния является рассеяние, возникающее при смешении некоторых жидкостей. В обычных условиях в растворах распределение одного вещества в другом происходит равномерно, так что они представляют собой среду, в оптическом отношении не менее однородную, чем чистые жидкости. Это означает, что распределение концентрации растворенного вещества во всем объеме одинаково и флуктуации концентрации очень малы. Однако существует много комбинаций веществ, которые при комнатной температуре растворяются друг в друге очень плохо, но при повышении температуры их растворимость резко возрастает н при некоторой критической температуре они способны смешиваться в любых соотношениях. Критическая температура смешения характеризует такое состояние с.меси, когда легко осуществимы местные отступления от равномерного распределения, т. е. нарушения оптической однородности, приводящие к интенсивному рассеянию света. [c.119]

Состояние двойного жидкого раствора определяется тремя независимыми переменными, в качестве которых могут быть взяты давление раствора р, температура его Т и концентрация растворенного вещества с. Поскольку независимых параметров не два, как было в случае чистых веществ, а три, то количественная зависимость между р и 7 в случае фазового равновесия при наличии растворенного вещества будет иной, чем для чистого растворителя. [c.500]

Состояние раствора из двух компонентов определяется тремя независимыми параметрами, в качестве которых можно выбрать давление р, температуру Т и массовую концентрацию растворенного вещества с. То, что имеется действительно три независимых параметра, ясно из правила Гиббса. Число степеней свободы системы, состоящей из двух компонентов, равняется при наличии лишь одной фазы трем, при наличии двух фаз, находящихся в равновесии одна с другой, — двум и при трех равновесно сосуществующих фазах —одной более чем четырех сосуществующих фаз в такой системе быть не может. [c.507]

В качестве стандартного состояния выбирается бесконечно разбавленный раствор. В этом случае компоненты в растворе как бы неравноправны, и такой способ выбора стандартного состояния называют несимметричной системой сравнения. Состояние растворителя в бесконечно разбавленном растворе практически не отличается от состояния растворителя, взятого в чистом виде, а растворенные вещества распределе[1ы в объеме, занимаемом раствором, и их состояние, конечно, сильно отличается от того, которое эти вещества имели бы в чистом виде. Таким образом, в этом случае активность, коэффициент активности растворителя (который мы обозначим индексом один) равны единице для чистого растворителя [c.27]

Для растворенных веществ при данном способе выбора стандартного состояния принимается, что [c.27]

Формула Вант-Гоффа (2.92) имеет такой же вид, как и уравнение состояния идеальных газов. Однако следует подчеркнуть, что аналогия между соотношением (2.93) и уравнением состояния идеальных газов не является глубокой. Представление об осмотическом давлении как итоге ударов молекул растворенного вещества о полупроницаемую перегородку неверно. Формула Вант-Гоффа Показывает лишь то, что избыточное давление, которое нужно создать над раствором, чтобы выровнять химические Потенциалы растворителя, для разбавленных идеальных растворов вычисляется по такому же уравнению, как и давление иде- [c.50]

Важное значение теории бесконечно разбавленных растворов для развития теории растворов обусловлено не только простотой ее законов. Теория бесконечно разбавленных растворов в ряде случаев позволяет понять свойства более концентрированных растворов. Опыт показал, что многие разбавленные растворы (а иногда и концентрированные растворы) с достаточной степенью точности следуют законам бесконечно разбавленных растворов. Так как разбавленные растворы в природе очень широко распространены, то отсюда ясна практическая значимость теории бесконечно разбавленных растворов. Кроме того, как уже было отмечено в гл. 1, бесконечно разбавленные растворы часто выбираются в качестве стандартного состояния, от которого ведется отсчет изучаемых величин в более концентрированных растворах. Отметим также, что изучение их свойств часто используется для нахождения различных молекулярных характеристик растворенного вещества молекулярной массы веществ, дипольного момента, анизотропии тензора поляризуемости молекул и т. д. (см.подробнее [57, 58, 61, 87, 115, 126]). [c.54]

Отсюда становится ясным, что закон Генри может выполняться тогда, когда растворенное вещество в растворе и в паре находится в одном и том же молекулярном состоянии. [c.63]

Термодинамические функции, характеризующие состояние растворов, т. е. G , Н , S и т. д., могут быть найдены с помощью измерений давления пара, растворимости, эдс, распределения растворенного вещества между двумя несмешивающимися растворителями, а также других методов. Основные способы нахождения важнейших термодинамических функций неидеальных растворов будут рассмотрены в 4.7. [c.83]

Процесс нагрева жидкости происходит в этом случае при постоянной концентрации раствора и соответствует вертикальной прямой. При достижении температуры кипения в точке пересечения вертикальной прямой с нижней пограничной кривой AD начинается кипение жидкости, причем образующийся пар, как Видно из диаграммы состояния, имеет меньшую концентрацию вещества И, т. е. более обогащен летучим компонентом I, чем первоначально взятая жидкость. Поэтому в жидкости концентрация компонента I уменьшится, а концентрация растворенного вещества П возрастет, т. е. содержание высоко-кипящего компонента в жидкости увеличится, что вызовет повышение температуры кипения. [c.498]

Рассмотрим подробнее свойства двойных или бинарных жидких растворов. Состояние двойного раствора определяется тремя независимыми переменными, в качестве которых могут быть взяты, например, давление раствора р, температура его Т и концентрация растворенного вещества с. [c.320]

Состояние двойного раствора характеризуется не двумя, а тремя независимым. параметрами, поэтому количественная зависимость между р п Т в случае фазового равновесия при наличии растворенного вещества будет иной, чем для чистого растворителя. В частности, при растворении нелетучего вещества давление пара растворителя [c.320]

Физическое, или как его нередко называют, термодинамическое направление в теории растворов в конце XIX века получило весьма прочный теоретический фундамент благодаря тому, что в 1893 г. Нернст и Томсон заменили понятие диссоциирующая сила растворителя , неопределенность которого вызывала справедливую критику представителями химической теории растворов, понятием диэлектрическая проницаемость . С другой стороны, химическая теория растворов быстро накопляла факты, свидетельствующие о химическом взаимодействии между растворенным веществом и растворителем. Именно в это время были выполнены классические работы Д. П. Коновалова, установившего факт (который на несколько десятилетий стал краеугольным камнем химической теории растворов) образования электролитного раствора при смешении не проводящих в индивидуальном состоянии ток компонентов. Тогда же В. Ф. Тимофеев нашел, что между растворимостью и химическими свойствами растворителя существует тесная связь. [c.173]

Двойной раствор имеет согласно правилу фаз три термодинамические степени свободы, следовательно, состояние его определяется тремя независимыми переменными, в качестве которых могут быть взяты, например, давление раствора р, температура его Т и концентрация растворенного вещества с. Так как обычно растворы находятся под постоян- [c.62]

В силу высокой полярности своих молекул вода является весьма энергичным растворителем. В процессе растворения вещество проходит состояния от грубодисперсного до истинного раствора. [c.26]

Большую часть растворенных в природных и теплоэнергетических водах веществ составляют электролиты. Они же являются главными участниками многих процессов подготовки воды, а также ряда отрицательных процессов, таких как коррозия конструкционных материалов, образование отложений на теплопередающих поверхностях и т. д. Вследствие этого важно ознакомиться с состоянием этих веществ в растворах. [c.233]

Однако обычно экстраполяция дает значение скорости звука для переохлажденного жидкого состояния растворенного вещества это видно, например, из фиг. 310, где слева представлена концентрационная характеристика скорости звука для раствора паральдегида в метиловом спирте, экстраполированная до концентрации 100%, а справа—кривая температурной зависимости скорости звука в чистом параль- [c.268]

На рис. 4.23, а показана небольщая часть фазовой диаграммы бинарного сплава А—В, обогащенного компонентом А. Основы фазовых диаграмм рассмотрены в работе [33]. Вместо плавления и затвердевания при единственной температуре Та сплав, содержащий примесь б в Л и имеющий концентрацию В, в идеальном случае плавится в интервале температур от Ту до 7з. Диаграмма на рис. 4.23, а составлена для растворенного вещества В, которое понижает точку плавления вещества А. Заметим, что обе температуры Ту н Тз лежат ниже точки плавления чистого металла А. При охлаждении сплава состава Ву из области жидкости и при условии, что переохлаждение отсутствует, зарождение твердой фазы начинается при температуре Гь Твердая фаза, появившаяся при этой температуре, имеет состав б] и оставляет жидкость состава Ьу. При дальнейшем охлаждении осаждается большее количество твердой фазы, имеющей состав, который изменяется вдоль линии солидуса. Состав оставшейся жидкости изменяется по линии ликвидуса. При температуре Т твердая фаза имеет состав бз, жидкая — Ьз, а при температуре Тз твердая фаза состава бз находится в равновесии с жидкостью состава бз. До сих пор считалось, что скорость охлаждения бесконечно мала, так что всегда поддерживается равновесный состав. Другими словами, твердая фаза состава б], появившаяся первой, успела диффузионно перейти в состав бз, пока температура падала до Тз. Поскольку диффузия в твердом состоянии всегда медленна, а скорость охлаждения не может быть бесконечно мала, концентрационное равновесие никогда не достигается, в результате чего при температуре ниже Тз состав твердой фазы оказывается между 61 и 63, а жидкость с избытком В не затвердеет окончательно, пока температура не достигнет Т . [c.170]

Следует отметить, что в однородной системе процесс при постоянных объеме и температуре может быть только неравповесным, так как в противном случае состояние системы полностью определялось бы заданием удельного объема и температуры и никакие процессы в этих условиях протекать не могли (система находилась бы в состоянии равновесия). Реально процессы при неизменных V п Т могут осуществляться, например, при протекании химической реакции в смеси реагирующих друг с другом веществ, при растворении веществ и др. [c.147]

Выбранное стандартное состояние системы или составляющих может оказаться не реализуемым а действительности, гипотетическим состоянием, что, однако, не существенно, если свойства веществ в этом состоянии могут рассчитываться из имеющихся данных (ср. (6.32),. (6.33) и пояснения к ним). О выборе стандартных состояний существуют соглашения, использующиеся обязательно при составлении таблиц термодинамических свойсив индивидуальных веществ и растворов. Для индивидуальных жидких и кристаллических веществ в качестве стандартного состояния принимается их реальное состояние при заданной температуре и давлении 1 атм, для индивидуальных газов — гипотетическое состояние, возникающее при изотермическом расширении газа до бесконечно малого давления и последующем сжатии до 1 атм, но уже по изотерме идеального газа. Стандартным состоянием компонентов раствора выбирается обычно состояние каждого из соответствующих индивидуальных веществ при той же температуре и давлении и в той же фазе, что и раствор (симметричный способ выбора стандартного состояния), либо такое состояние выбирается только для одного из компонентов, растворителя, а для остальных, растворенных веществ, — состояние, которое они имеют в бесконечно разбавленном растворе (асимметричный выбор). В соответствии с этим стандартизируются и термодинамические процессы. Так, стандартная химическая реакция — это реакция, происходящая в условиях, при 1К0Т0рых каждый из реагентов находится в стандартном состоянии. Если, например, реагируют газообразные неш ества, которые можно считать идеальными газами, то в соответствии с (10.17) и уравнением состояния идеально-газовой смеси (3.17) химический потенциал /-ГО вещества в смеси [c.100]

Другой легко осуществимый случай молекулярного рассеяния света наблюдается при исследовании некоторых растворов. В растворах мы имеем дело со смесью двух (или более) сортов молекул, которые характеризуются своими значениями поляризуемости а. В обычных условиях распределение одного вещества в другом происходит настолько равномерно, что и растворы представляют, собой среду, в оптическом отношении не менее однородную, чем обычные жидкости. Мы можем сказать, что концентрация растворенного вещества во всем объеме одинакова и отступления от среднего флуктуации концентрации) крайне малы. Однако известны многочисленные комбинации веществ, которые при обычной температуре лишь частично растворяются друг в друге, но при повышении температуры становятся способными смешиваться друг с другом в любых соотношениях. Температура, выше которой наблюдается такое смешивание, называется критической температурой смешения. При этой температуре две жидкости полностью смешиваются, если их весовые соотношения подобраны вполне определенным образом. Так, например, сероуглерод и метиловый спирт при 40 °С дают вполне однородную смесь, если взято 20 частей по весу сероуглерода и 80 частей метилового спирта. При более низкой температуре растворение происходит лишь частично, и мы имеем две ясно различимые жидкости раствор сероуглерода в спирте и раствор спирта в сероуглероде. При температурах выше 40 °С можно получить однородную смесь при любом весовом соотношении компонент. С интересующей нас точкй зрения критическая температура смещения характеризует такое состояние смеси, при котором особенно легко осуществляется местное отступление от равномерного распределения. Следовательно, при критической температуре смешения следует ожидать значительных флуктуаций концентрации и связанных с ними нарушений оптической однородности. Действительно, в таких смесях при критической температуре смешения имеет место очень интенсивное рассеяние света, легко наблюдаемое на опыте. [c.583]

Если введение растворенного вещества приводит к образованию новой фазы, что соответствующим образом отражается на диаграмме состояния системы, то следует ожидать существенного от лоиения концентрационной зависимости сопротивления от обычного параболического вида. Этот вывод, иллюстрируется данными фиг. 8, где пока.гана зависимость сопрот14влепия [c.168]

Рассмотрим подробнее равновесие двух фаз бинарного раствора. Кривая равновесия изображена на рис. 14.5, п заметим сразу же, что кривая равновесия может иметь и другую форму, в частности может быть перевернута на 180° (рис. 14.5, б) или даже замкнута. Точки, лежащие ниже кривой равновесия, соответствуют состояниям, в которых произошло расслоение на две фазы. Концентрация растворенного вещества в этих фазах равняется абсциссам точек пересечения горизонтальной прямой Т = onst (или в случае р—с-диаграммы р = onst) с кривой равновесия. При изменении давления (или температуры) длина прямолинейного участка изотермы будет увеличиваться или уменьшаться. При некоторой температуре длина прямо- [c.507]

Точки пересечения горизонтальных линий с кривыми АВС и AD , ограничивающими область равновесного существования двух фаз, определяют состав фаз, на которые при данных р и Т происходит распадение раствора. Возьмем какую-либо точку внутри области AB D двухфазного состояния, например точку Е, соответствующую концентрации i растворенного вещества /. В точке Е вещество состоит из кг жидкой фазы, состояние которой характеризуется точкой Е с концентрацией с[, и кг насыщенного пара, состояние которого характеризуется точкой " с концентрацией l. При этом соотношение между количествами обеих фаз, так же как и в случае равновесия чистой жидкости со своим насыщенным паром [c.509]

Рассмотрим теперь кратко закоиомерностн, которым подчиняется давление пара в разбавленных растворах. Разбавленными растворами называют растворы, в которых концентрации всех растворенных веществ Xi (i>2) намного меньше концентрации растворителя Х x xi, х . В 1802 г. В. Генри, изучая растворимость газов в воде, обнаружил, что количество газа, поглощаемое водой, увеличивается в прямой пропорциональности к давлению газов на поверхности воды. В дальнейшем закон Геири неоднократно подвергался проверке. Эти исследования показали, что закон Генри справедлив во всех случаях, когда раствор является достаточно разбавленным и когда молекулярное состояние газа 1прн (растворении не изменяется. В современной терминологии за-IKOH Генри формулируется следующим образом парциальное давление пара растворенного вещества пропорционально его мольной доле в растворе [c.38]

Условие развития электрохимической коррозии — это контакт металла с электролитом, роль которого выполняет пластовая вода, содержащая определенное количество примесей и представляет собой сложные многокомпонентные системы. В пластовых водах нефтяных месторождений содержатся вещества, находящиеся в истинно растворенном состоянии газообразные вещества, растворенные в воде (углеводородные и сернистые газы, азот) вещества, находящиеся в воде в коллоидно-растворенном состоянии (двуокись кремния, гидрат окислов железэ и алюминия). Основные компоненты, растворенные в воде,— это хлориды, суль- [c.124]

Из общих условий равновесия следует, что в состоянии равноаесия значения температуры и химических потенциалов растворенного вещества в соприкасающихся фазах должны быть равны. [c.320]

Процесс нагревания жидкости происходит при этом при постоянной концентрации раствора и изображается вертикальной прямой. При достижении температуры кипения в точке пересечения вертикальной прямой с нижней пограничной кривой AD начнется кипение жидкости, причем образующийся пар, как видно из диаграммы состояния, будет имееть меньшую концентрацию вещества II, г. е. будет обогащен более летучим компонентом /, чем первоначально взятая жидкость. Вследствие этого в жидкости концен Т1рация I компо1нвнта уменьшится, а концентрация растворенного вещества II возрастет, т. е. содержание высококипящего компонента в жидкости увеличится, что вызовет повышение температуры кипения. Таким образом, в отличие от температуры при кипении чистой жидкости температура жидкого раствора при кипении все время возрастает и изображающая состояние жидкой фазы точка перемещается по нижней пограничной кривой вверх до точки . Так как процесс кипения происходит без отвода пара, т. е. при постоянном общем составе, то соотношение между количеством пара и жидкости будет непрерывно увеличиваться, пока при некоторой температуре, более высокой, чем температура начала кипения, вся жидкость не превратится в пар и кипение не закончится (точка Е"). В этот момент концентрация пара достигнет концентрации первоначально взятого раствора, и в дальнейшем при нагревании будет происходить лишь повышение температуры пара без изменения состава его. При охлаждении пара в тех же условиях процесс пойдет в обратном порядке. Нижнюю Кривую AD , вдоль которой меняется состояние жидкого раствора при кипении, называют кривой кипения, а верхнюю кривую AB — кривой кояденсации. [c.324]

Если объем v" пара определить по уравнению состояния идеального газа и учесть, что удельный объем жидкости v мал по сравнению с объемом пара I ", то о == о и v" RyJ lp. Предполагая, что растворенное вещество нелетучее х" = 0), уравнение (551) для процесса Т = onst можно записать в виде [c.225]

Для выбора технологически рациональных и экономически эффективных процессов подготовки воды необходимо знать фа-зово-дисперсное состояние удаляемых из нее примесей. Их можно разделить [58] по степени дисперсности на четыре группы. К первой относятся кинетически неустойчивые взвеси, а также бактерии и планктон. Во вторую группу входят гидрофильные и гидрофобные коллоидные частицы минерального и органоминерального происхождения, некоторые формы гумусовых вешеств, детергенты, вирусы и микроорганизмы с размерами, близкими к коллоидным частицам. Третью группу вешеств составляют растворимые соединения, находящиеся в воде в виде молекул. Это растворенные газы и органические вещества природного происхождения. И наконец, четвертая группа — это соединения, диссоциирующие в воде на ионы (электролиты). Систематизация позволяет исходя из состояния примесей исходной воды и в соответствии с условиями ее применения выбрать методы очистки. Анализ фазово-дисперсного состояния примесей дает возможность прогнозировать изменения качества воды в процессе ее обработки по выбранной схеме. Такая классификация примесей была также применена в процессе исследований городских сточных вод в [59]. При этом использовалась сточная вода Бортнической станции биологической очистки (Киев), из которой выделяли три группы при.месей взвешенные вещества, коллоиды и растворенные вещества. Наиболее весомую группу составили растворенные вещества, затем — грубые суспензии, на которые приходилась основная часть загрязнений органического характера. Наименьшую группу составили коллоиды. Органические примеси примерно на 70 % входят в состав взвешенных веществ. Исследование по коагуляции таких примесей хлорным железом [c.52]

Абсорбция газов сплавами меньше, чем составляющими сплав чистыми металлами, если только она не сопровождается образованием химических соединений. Растворимость газов в жидких металлах увеличивается с повышением температуры. При фазовых превращениях происходит резкое изменение концентрации растворенного газа. В момент отвердевания металла, насыщенного газом в жидком состоянии, происходит выделение газа из металла, если только он не образует с металлом прочных соединений (N320, LiзN и т. д.). При кипении растворенное вещество распределяется между жидкой и газообразной фазами, причем если образуются химические соединения, то концентрация газа в жидком металле уменьшается до равновесной с химическим соединением при данной температуре. [c.11]

Для рассмотрения влияния примесей, находящихся в атомарном состоянии, что характерно для металлических систем, m = a-lOOO/A-g, где а — количество растворенного вещества в г, приходящееся на г растворителя, А — атомная масса растворенного вещества. [c.9]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...