SU368521A1

SU368521A1 - METHOD FOR DETERMINING THE SOLUBILITY OF GASES IN A LIQUID

Info

Publication number: SU368521A1
Application number: SU1604782A
Authority: SU
Inventors: изобретени Авторы
Original assignee: В. Кантере, П. П. Макеев , Т. В. Датуашвили Московский институт химического машиностроени
Priority date: 1970-12-25
Filing date: 1970-12-25
Publication date: 1973-01-26

Description

Изобретение относитс к физйко-химическим методам контрол содержани газа в жидкости . Известны способы измерени .растворимости газов в жидкости, при которых необходима предварительна дегазаци жидкости, что значительно удлин ет процесс измерени . Кроме того, требуетс специальное оборудование. Предложенный способ может быть использован в тех случа х, когда растворимость газов подчин етс закону Генри. Согласно предложенному способу, в недегазированной пробе жидкости, объем которой равен УЖ. измер етс парциальное давление PI растворенного анализируемого газового :ком11онента. Затем проба вводитс ,в соприкосновение с известным объемом УН чистого аиализируемого газа при посто нном давлении р и температуре Т. По достижении фазового равновеси измер етс объем УК газовой фазы, а также измер етс равновесное парциальное давление Р2 анализируемого газового ком-понента. Растворимость определ етс по формуле, которую можно получить, реша со1вместно уравнение, соответствующее закону Генри, С Кр,(1) ,, г моль где С -концентраци газа в жидкости,, р - парциальное давление газа, атм, /с - константа растворимости. авнение состо ни Клапейрона-МенделерУ mRT. т-число молей газа, У - объем, занимаемый газом при давлении р и температуре Т, R - газова посто нна . ав«ение (1) можио записать в виде Сг-С, К(р,-р), /3i и Ci - соответственно парциальное давление и концентраци газа в недегазированной жикости до фазового уравновешивани ; Р2 и С2 - соответственно парциальное давление и концентраци газа в жидкости после фазового уравновешивани . сло молей анализируемого газа, поглоое пробой жидкости: Дот (Са -Ci).This invention relates to physico-chemical methods for monitoring the gas content of a liquid. Methods are known for measuring the solubility of gases in a liquid, which require the preliminary degassing of a liquid, which considerably extends the measurement process. In addition, special equipment is required. The proposed method can be used in cases where the solubility of gases obeys Henry's law. According to the proposed method, in a non-degassed liquid sample, the volume of which is equal to the SL. The partial pressure PI of the analyte gas is measured: component. Then the sample is introduced, in contact with the known volume of the CN of the cleansed gas under constant pressure p and temperature T. Upon reaching phase equilibrium, the volume of the AC gas phase is measured, and the equilibrium partial pressure P2 of the analyzed gas component is also measured. Solubility is determined by the formula that can be obtained by solving the 1 joint equation following Henry's law, C Kr, (1), g mole where C is the gas concentration in a liquid, p is the partial pressure of a gas, atm, / s is the solubility constant . The Clapeyron-Mendeler-mRT status condition. t is the number of moles of gas, Y is the volume occupied by a gas at pressure p and temperature T, R is gas constant. (1) can be written in the form of Cr – C, K (p, –p), / 3i, and Ci — the partial pressure and gas concentration in the non-degassed fluid, respectively, before phase equilibration; P2 and C2 are the partial pressure and gas concentration in the liquid, respectively, after phase equilibration. layer of moles of the gas to be analyzed, liquid breakdown: Dot (Ca -Ci).

роны, согласно уравнению (2), Ron, according to equation (2),

А, BUT,

RTRT

откудаfrom where

С -С - C-C -

и, -and, -

ЛТ-КжLT-Kzh

kk

(-A)(-A)

Пример осуществлени изобретени изображ&н на чертеже.An exemplary embodiment of the invention is depicted in the drawing.

Устройство дл определени растворимости содержит сосуд / :переменного откалиброваниого объема, имеющий отверстие с лробкой 2 дл ввода шробы и магнитную мешалку 5. В верхней части сосуда помещен датчик 4 парциального давлени анализируемого газа (иапример , датчик р02) со вторичным прибором 5. Сосуд посредством капилл рной трубки 6, на которой установлены трехходовые краны 7 и 8, соединен с газовой бюреткой 9. Бюретка снабжена сообщающимс сосудом W с затворной жидкостью дл забора и транопортировани газа, а также дл уравновешивани давлени газа в бюретке с атмосферным. Штуцеры и и 12 служат соответственно дл забора чистого газа в бюретку и промьшки анализируемым газом соединительной линии. Устройство помещаетс в газовый термостат.The device for determining the solubility contains a vessel /: variable calibration volume, having an opening with a pit 2 for introducing the sample and a magnetic stirrer 5. A partial pressure sensor 4 of the analyzed gas (for example, a p02 sensor) with a secondary device 5 is placed in the upper part of the vessel. A piping tube 6, on which three-way taps 7 and 8 are mounted, is connected to a gas burette 9. The burette is provided with a communicating vessel W with a barrier liquid for collecting and transporting gas, as well as for balancing the pressure and gas in the burette with atmospheric. Fittings and and 12 serve respectively for intake of clean gas into the burette and flush with the analyzed gas of the connecting line. The device is placed in a gas thermostat.

Посредством -крала 7 сосуд 1 соедин етс с атмосферой. Затем в сосуд вводитс проба жидкости; объем сосуда уменьшаетс так, чтобы уровень жидкости достиг контрольной риски W на капилл ре. Переключением крана 7 сосуд герметизируетс . По прибору 5 отмечаетс значение pi парциального давлени растворенного в жидкости анализируемого газа . К сосуду 1 подключаетс газова бюретка 9, объем сосуда увеличиваетс , и газ из бюретки вытесн етс таким образом, чтобы уровень затворной жидкости достиг нулевой риски . Включаетс перемешивающее устройство.By means of α-wing 7, vessel 1 is connected to the atmosphere. A liquid sample is then introduced into the vessel; the volume of the vessel is reduced so that the fluid level reaches the control risks W on the capillary. By switching the valve 7 the vessel is sealed. According to instrument 5, the value of pi is the partial pressure of the analyzed gas dissolved in the liquid. A gas burette 9 is connected to vessel 1, the volume of the vessel increases, and the gas from the burette is displaced so that the level of the barrier fluid reaches zero risk. The mixing device is turned on.

В процессе поглощени объем газа уменьщаетс . Дл того чтобы не измен лось давление , в замкнутой системе, по мере поглощени газа необходимо уменьшать объем сосуда 1During the absorption process, the gas volume decreases. In order not to change the pressure in a closed system, as the gas is absorbed, it is necessary to reduce the volume of the vessel 1

5 таким образом, чтобы уровень затворной жидкости в газовой бюретке не отклон лс от нулевой риски и был равен уровню в сосуде 10. При достижении фазового равновеси отмечаетс значение (pz) парциального давлени 5 so that the level of barrier fluid in the gas burette does not deviate from zero risks and is equal to the level in the vessel 10. When phase equilibrium is reached, the value (pz) of the partial pressure is noted

O анализируемого компонента в газовой фазе. Объем сосуда уменьшаетс так, чтобы уровень раствора достиг контрольной риски, при этом газова смесь переводитс в бюретку. Отмечаютс значени V и VK. Атмосферное дав5 ление р определ етс по барометру 14.O of the analyzed component in the gas phase. The vessel volume is reduced so that the level of the solution reaches the control risks, and the gas mixture is transferred to a burette. V and VK values are noted. Atmospheric pressure p is determined by the barometer 14.

Дл контрол равновесного состо ни фаз необходимо повторить операцию насыщени . Бели равновесие достигнуто, то значени л УК должны повторитьс .To control the equilibrium state of the phases, it is necessary to repeat the saturation operation. If the balance is reached, then the values of the LF should be repeated.

0 Дл определени растворимости газов, дл которых не существует датчиков парциального давлени , например инертных, предварительно насыщают недегазированную пробу чистым газом, парциальное давление которого в жидкости МОЖНО измерить. При этом из пробы удал ют побочные газы. Последующие операции аналогичны описанным. Расчетна формула при этом имеет вид:0 To determine the solubility of gases for which there are no partial pressure sensors, such as inert, pre-saturate the non-degassed sample with pure gas, the partial pressure of which in the liquid can be measured. The side gases are removed from the sample. Subsequent operations are similar to those described. The calculation formula is in this case:

ii- () RTV,,,(p,-p)ii- () RTV ,,, (p, -p)

где PQ - давление паров растворител .where PQ is the vapor pressure of the solvent.

Предмет изобретени 5The subject of the invention 5

Способ определени растворимости газов в жидкости, отличающийс тем, что, с целью ускорени измерений, измер ют парциальное давление исследуемого газа в недегазирован0 ной жидкости, насыщают жидкость исследуемым газом, поддержива общее давление газа над жикостью посто нным, вновь измер ют парциальное давление анализируемого газа и по разности измеренных давлений определ ютThe method for determining the solubility of gases in a liquid, characterized in that, in order to accelerate measurements, measure the partial pressure of the test gas in a non-degassed liquid, saturate the liquid with the test gas, maintaining the total gas pressure above the fluid constant, again measure the partial pressure of the analyzed gas and the difference of the measured pressure is determined

5 коэффициент растворимости данного газа в жидкости.5 coefficient of solubility of the gas in the liquid.