СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСТВОРИМОСТИ ГАЗОВ В ЖИДКОСТИ Советский патент 1973 года по МПК G01N7/04 

Изобретение относится к физйко-химическим методам контроля содержания газа в жидкости. Известны способы измерения .растворимости газов в жидкости, при которых необходима предварительная дегазация жидкости, что значительно удлиняет процесс измерения. Кроме того, требуется специальное оборудование. Предложенный способ может быть использован в тех случаях, когда растворимость газов подчиняется закону Генри. Согласно предложенному способу, в недегазированной пробе жидкости, объем которой равен УЖ. измеряется парциальное давление PI растворенного анализируемого газового :ком11онента. Затем проба вводится ,в соприкосновение с известным объемом УН чистого аиализируемого газа при постоянном давлении р и температуре Т. По достижении фазового равновесия измеряется объем УК газовой фазы, а также измеряется равновесное парциальное давление Р2 анализируемого газового ком-понента. Растворимость определяется по формуле, которую можно получить, решая со1вместно уравнение, соответствующее закону Генри, С Кр,(1) ,, г моль где С -концентрация газа в жидкости,, р - парциальное давление газа, атм, /с - константа растворимости. авнение состояния Клапейрона-МенделерУ mRT. т-число молей газа, У - объем, занимаемый газом при давлении р и температуре Т, R - газовая постоянная. ав«ение (1) можио записать в виде Сг-С, К(р,-р), /3i и Ci - соответственно парциальное давление и концентрация газа в недегазированной жикости до фазового уравновешивания; Р2 и С2 - соответственно парциальное давление и концентрация газа в жидкости после фазового уравновешивания. сло молей анализируемого газа, поглоое пробой жидкости: Дот (Са -Ci).

роны, согласно уравнению (2),

А,

RT

откуда

С -С -

и, -

ЛТ-Кж

k

(-A)

Пример осуществления изобретения изображ&н на чертеже.

Устройство для определения растворимости содержит сосуд / :переменного откалиброваниого объема, имеющий отверстие с лробкой 2 для ввода шробы и магнитную мешалку 5. В верхней части сосуда помещен датчик 4 парциального давления анализируемого газа (иапример, датчик р02) со вторичным прибором 5. Сосуд посредством капиллярной трубки 6, на которой установлены трехходовые краны 7 и 8, соединен с газовой бюреткой 9. Бюретка снабжена сообщающимся сосудом W с затворной жидкостью для забора и транопортирования газа, а также для уравновешивания давления газа в бюретке с атмосферным. Штуцеры и и 12 служат соответственно для забора чистого газа в бюретку и промьшки анализируемым газом соединительной линии. Устройство помещается в газовый термостат.

Посредством -крала 7 сосуд 1 соединяется с атмосферой. Затем в сосуд вводится проба жидкости; объем сосуда уменьшается так, чтобы уровень жидкости достиг контрольной риски W на капилляре. Переключением крана 7 сосуд герметизируется. По прибору 5 отмечается значение pi парциального давления растворенного в жидкости анализируемого газа. К сосуду 1 подключается газовая бюретка 9, объем сосуда увеличивается, и газ из бюретки вытесняется таким образом, чтобы уровень затворной жидкости достиг нулевой риски. Включается перемешивающее устройство.

В процессе поглощения объем газа уменьщается. Для того чтобы не изменялось давление, в замкнутой системе, по мере поглощения газа необходимо уменьшать объем сосуда 1

5 таким образом, чтобы уровень затворной жидкости в газовой бюретке не отклонялся от нулевой риски и был равен уровню в сосуде 10. При достижении фазового равновесия отмечается значение (pz) парциального давления

O анализируемого компонента в газовой фазе. Объем сосуда уменьшается так, чтобы уровень раствора достиг контрольной риски, при этом газовая смесь переводится в бюретку. Отмечаются значения V и VK. Атмосферное дав5 ление р определяется по барометру 14.

Для контроля равновесного состояния фаз необходимо повторить операцию насыщения. Бели равновесие достигнуто, то значения л УК должны повториться.

0 Для определения растворимости газов, для которых не существует датчиков парциального давления, например инертных, предварительно насыщают недегазированную пробу чистым газом, парциальное давление которого в жидкости МОЖНО измерить. При этом из пробы удаляют побочные газы. Последующие операции аналогичны описанным. Расчетная формула при этом имеет вид:

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

где PQ - давление паров растворителя.

Предмет изобретения 5

Способ определения растворимости газов в жидкости, отличающийся тем, что, с целью ускорения измерений, измеряют парциальное давление исследуемого газа в недегазирован0 ной жидкости, насыщают жидкость исследуемым газом, поддерживая общее давление газа над жикостью постоянным, вновь измеряют парциальное давление анализируемого газа и по разности измеренных давлений определяют

5 коэффициент растворимости данного газа в жидкости.