Эх баримт бичиг?

ШАТАЛТЫН ПРОЦЕССИЙН ФИЗИК, ХИМИЙН ҮНДЭС

Шатаах үеийн химийн процессууд. Шатамхай бодисын шинж чанар. Лекц 3

Галын болон дэлбэрэх аюултай бодис, материал- Энэ нь шаталтыг эхлүүлэх, түгээх чадварыг тодорхойлдог шинж чанаруудын багц юм.

Шаталтын үр дагавар нь түүний хурд, үүсэх нөхцлөөс хамааран гал эсвэл дэлбэрэлт байж болно.

Галын болон дэлбэрэх аюултайбодис, материал нь үзүүлэлтээр тодорхойлогддог бөгөөд тэдгээрийн сонголт нь тухайн бодисын (материал) нийлмэл байдал, түүнийг ашиглах нөхцлөөс хамаарна.

Тодорхойлох үед гал, дэлбэрэлтийн аюулБодис, материалыг дараахь нэгтгэлийн төлөвт хуваана.

хий - хэвийн нөхцөлд (25°С ба 101325 Па) ханасан уурын даралт нь 101325 Па-аас хэтэрсэн бодис;

шингэн - хэвийн нөхцөлд (25°С ба 101325 Па) ханасан уурын даралт нь 101325 Па-аас бага бодис. Шингэнд мөн хайлах буюу унах цэг нь 50°С-аас доош хатуу хайлах бодисууд орно;

хатуу бодис ба материал- 50 0С-аас дээш хайлах цэг ба уналтын цэг бүхий бие даасан бодис ба тэдгээрийн холимог найрлага, түүнчлэн хайлах температургүй бодис (жишээлбэл, мод, даавуу, хүлэр;

тоос - тараагдсанширхэгийн хэмжээ 850 микроноос бага бодис, материал.

Хүчилтөрөгч агуулсан бодисын исэлдэлтийн химийн урвал болох шаталт

Шатаах - хүний ​​хөгжлийн эхэн үед тулгарсан анхны физик, химийн нарийн төвөгтэй процессуудын нэг. Үүнийг эзэмшсэнийхээ дараа тэрээр эргэн тойрныхоо амьд оршнолууд болон байгалийн хүчнүүдээс асар их давуу талыг олж авсан үйл явц юм.

Шатаах - эрчим хүчийг олж авах, хувиргах нэг хэлбэр, олон технологийн үйлдвэрлэлийн үйл явцын үндэс. Тиймээс хүн шаталтын процессын талаар байнга судалж, суралцдаг.

Шаталтын шинжлэх ухааны түүх нь M.V-ийн нээлтээс эхэлдэг. Ломоносов: "Шаталт бол бодисыг агаартай хослуулах явдал юм." Энэхүү нээлт нь бодисын физик, химийн өөрчлөлтийн үед массыг хадгалах хуулийг нээх үндэс суурь болсон юм. Лавуазье шаталтын үйл явцын тодорхойлолтыг тодруулсан: "Шатах нь агаартай биш, харин агаар дахь хүчилтөрөгчтэй бодисуудын нэгдэл юм."

Дараа нь Зөвлөлт ба Оросын эрдэмтэд шаталтын шинжлэх ухааныг судлах, хөгжүүлэхэд ихээхэн хувь нэмэр оруулсан. Михельсон, Н.Н. Семенов, Я.В. Зельдовиа, Ю.Б. Харитон, I.V. Блинов болон бусад.

Шаталтын процесс нь химийн кинетик, химийн термодинамик болон бусад үндсэн хуулиудыг (масс, энерги хадгалах хууль гэх мэт) дагаж мөрддөг экзотермик редокс урвал дээр суурилдаг.

Шатаж байна Энэ нь өндөр температурын нөлөөн дор шатамхай бодис, материал нь исэлдүүлэгч бодис (агаарын хүчилтөрөгч) -тэй химийн харилцан үйлчлэлд орж, шаталтын бүтээгдэхүүн болж хувирдаг, эрчимтэй дулаан ялгаруулж, гэрэл гэгээтэй байдаг физик-химийн нарийн төвөгтэй процесс юм. гэрэлтэх.

Шаталтын процесс нь химийн исэлдэлтийн урвал дээр суурилдаг, i.e. анхны шатамхай бодисын хүчилтөрөгчтэй нэгдлүүд. Химийн шаталтын урвалын тэгшитгэлд агаарт агуулагдах азотыг мөн харгалзан үздэг боловч шаталтын урвалд оролцдоггүй. Агаарын найрлагыг ердийн байдлаар тогтмол гэж үздэг бөгөөд эзэлхүүний 21% хүчилтөрөгч, 79% азот (жингийн хувьд 23% ба 77% азот) агуулсан байдаг. Хүчилтөрөгчийн 1 эзлэхүүн тутамд 3.76 боть азот байдаг. Эсвэл 1 моль хүчилтөрөгчийн хувьд 3.76 моль азот байдаг. Жишээлбэл, агаарт метаны шаталтын урвалыг дараах байдлаар бичиж болно.

CH 4 + 2О 2 + 2´ 3.76 N 2 = CO 2 + 2H 2 O + 2 ´ 3.76 N 2

Азот нь шаталтын урвалын үр дүнд ялгарах дулааны нэг хэсгийг шингээж, шаталтын бүтээгдэхүүний нэг хэсэг учраас химийн урвалын тэгшитгэлд тооцох ёстой.- утааны хий.

Исэлдэлтийн процессыг авч үзье.

Устөрөгчийн исэлдэлт урвалаар хийгдсэн:

Н 2 + 0.5O 2 = H 2 O.

Устөрөгч ба хүчилтөрөгчийн урвалын талаархи туршилтын өгөгдөл нь маш олон бөгөөд олон янз байдаг. Устөрөгч ба хүчилтөрөгчийн холимог дахь аливаа бодит (өндөр температурт) дөлөнд радикал * OH эсвэл устөрөгчийн атомууд H ба хүчилтөрөгч O үүсэх боломжтой бөгөөд энэ нь устөрөгчийг усны уур болгон исэлдүүлдэг.

Шатаах нүүрстөрөгч . Галд үүссэн нүүрстөрөгч нь хий, шингэн эсвэл хатуу байж болно. Түүний исэлдэлт нь нэгтгэх төлөв байдлаас үл хамааран хүчилтөрөгчтэй харилцан үйлчлэлийн улмаас үүсдэг. Шатаах нь хүчилтөрөгчийн агууламжаар тодорхойлогддог бүрэн эсвэл бүрэн бус байж болно.

C + O 2 = CO 2(бүтэн) 2C + O 2 = 2CO (бүрэн бус)

Нэг төрлийн механизмыг судлаагүй байна (хийн төлөвт нүүрстөрөгч). Хатуу төлөвт нүүрстөрөгчийн харилцан үйлчлэл нь хамгийн их судлагдсан зүйл юм. Энэ үйл явцыг схемийн дагуу дараах үе шатуудад дүрсэлж болно.

1. исэлдүүлэгч бодисыг (O 2 ) молекулын болон конвектив диффузоор фазын интерфейс рүү хүргэх;

2. исэлдүүлэгч молекулуудын физик шингээлт;

3. шингэсэн исэлдүүлэгч бодисын гадаргуугийн нүүрстөрөгчийн атомуудтай харилцан үйлчлэх, урвалын бүтээгдэхүүн үүсэх;

4. урвалын бүтээгдэхүүнийг хийн үе шатанд шингээх.

Шатаах нүүрстөрөгчийн дутуу исэл . Нүүрстөрөгчийн дутуу ислийн нийт шаталтын урвалыг CO + 0.5O 2 = CO 2 гэж бичнэ, гэхдээ нүүрстөрөгчийн дутуу ислийн исэлдэлт нь илүү төвөгтэй механизмтай боловч шаталтын механизмын үндсэн дээр тайлбарлаж болно устөрөгчийн, үүнд нүүрстөрөгчийн дутуу ислийн системд үүссэн гидроксид ба атомын хүчилтөрөгчтэй харилцан үйлчлэх урвал, өөрөөр хэлбэл. Энэ нь олон үе шаттай үйл явц юм:

* OH + CO = CO 2 + H;O + CO = CO 2

CO + O 2 -> CO 2 шууд урвалд орох магадлал бага, учир нь CO ба O 2-ийн жинхэнэ хуурай хольц нь маш бага шаталтаар тодорхойлогддог эсвэл огт гал авалцдаггүй.

Эгэл биетний исэлдэлт нүүрсустөрөгч В.Метан шатаж нүүрстөрөгчийн давхар исэл ба усны уур үүсгэдэг.

CH 4 + O 2 = CO 2 + 2H 2 O.

Гэхдээ энэ үйл явц нь химийн өндөр идэвхжилтэй молекул хэсгүүд (атом ба чөлөөт радикалууд) оролцдог бүхэл бүтэн цуврал урвалуудыг агуулдаг: * CH 3, * H, * OH. Хэдийгээр эдгээр атомууд болон радикалууд нь дөлөнд богино хугацаанд оршдог ч түлшний хурдан зарцуулалтыг баталгаажуулдаг. Байгалийн хийг шатаах явцад нүүрстөрөгч, устөрөгч, хүчилтөрөгчийн цогцолборууд, түүнчлэн нүүрстөрөгч, хүчилтөрөгчийн цогцолборууд үүсдэг бөгөөд тэдгээр нь устах нь CO, CO 2, H 2 O үүсгэдэг. Метан шаталтын схемийг дараах байдлаар бичиж болно. дараах:

CH 4 → C 2 H 4 → C 2 H 2 → нүүрстөрөгчийн бүтээгдэхүүн + O 2 →C x U y O z → CO, CO 2, H 2 O.

Дулааны задрал, хатуу бодисын пиролиз

Хатуу шатамхай материалын температур нэмэгдэхэд энгийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд (хатуу, шингэн, хий) үүсэх замаар химийн холбоо тасардаг. Энэ процессыг нэрлэдэг дулааны задрал буюу пиролиз . Органик нэгдлүүдийн молекулуудын дулааны задрал нь дөлөөр явагддаг, өөрөөр хэлбэл. шаталтын гадаргуугийн ойролцоо өндөр температурт. Задрах хэлбэр нь зөвхөн түлшнээс гадна пиролизийн температур, түүний өөрчлөлтийн хурд, дээжийн хэмжээ, хэлбэр, задралын зэрэг зэргээс хамаарна.

Хамгийн түгээмэл хатуу шатамхай материалын жишээн дээр пиролизийн процессыг авч үзье- мод

Мод бол янз бүрийн бүтэц, шинж чанартай олон тооны бодисын холимог юм. Үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь гемицеллюлоз (25%), целлюлоз (50%), лигнин (25%) юм. Гемицеллюлозпентазан (C 5 H 8 O 4), гексазан (C 6 H 10 O 5), полиуронидын холимогоос бүрдэнэ. ЛигнинЭнэ нь анхилуун үнэртэй бөгөөд үнэрт цагирагтай холбоотой нүүрс ус агуулдаг. Дунджаар модонд 50% C, 6% H, 44% O агуулагддаг. Энэ нь сүвэрхэг материал бөгөөд нүхний хэмжээ 50 хүрдэг.- 75%. Модны халуунд хамгийн бага тэсвэртэй бүрэлдэхүүн хэсэг нь гемицеллюлоз (220- 250°C), хамгийн халуунд тэсвэртэй бүрэлдэхүүн хэсэг- лигнин (түүний эрчимтэй задрал нь 350-ийн температурт ажиглагддаг- 450 ° C). Тиймээс модны задрал нь дараахь процессуудаас бүрдэнэ.

Нүүрс, хүлэрт пиролиз нь модтой адил явагддаг. Гэсэн хэдий ч дэгдэмхий бодис ялгарах нь бусад температурт ажиглагддаг. Нүүрс нь илүү хатуу, халуунд тэсвэртэй нүүрстөрөгч агуулсан бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс бүрддэг бөгөөд түүний задрал нь бага эрчимтэй, өндөр температурт явагддаг (Зураг 1).

Металлын шаталт

Шаталтын шинж чанараас хамааран металыг дэгдэмхий ба дэгдэмхий гэж хоёр бүлэгт хуваадаг. Дэгдэмхий металлууд нь T pl .< 1000 К ба Т кип.< 1500 К . Үүнд шүлтлэг металл (литий, натри, кали) болон шүлтлэг шороон металууд (магни, кальци) орно. Металл шаталтыг дараах байдлаар гүйцэтгэнэ: 4Ли + О 2 = 2 Li2O . Дэгдэмхий бус металлууд нь T pl. > 1000К ба Т кип. > 2500К.

Шаталтын механизм нь металын ислийн шинж чанараар ихээхэн тодорхойлогддог. Дэгдэмхий металлын температур нь ислийн хайлах цэгээс бага байдаг. Түүнээс гадна сүүлийнх нь нэлээд сүвэрхэг формац юм. Гал асаах оч нь металлын гадаргуу дээр гарахад ууршиж, исэлддэг.

Уурын концентраци нь шатамхай концентрацийн доод хязгаарт хүрэхэд гал авалцдаг. Гадаргуу дээр тархах шаталтын бүс бий болж, дулааны ихээхэн хэсгийг металл руу шилжүүлж, буцалгах цэг хүртэл халаана.

Үүссэн уур нь сүвэрхэг ислийн хальсаар чөлөөтэй тархаж, шаталтын бүсэд ордог. Металлыг буцалгах нь оксидын хальсыг үе үе устгахад хүргэдэг бөгөөд энэ нь шаталтыг эрчимжүүлдэг. Шаталтын бүтээгдэхүүн (металл исэл) нь зөвхөн металлын гадаргуу дээр тархаж, металлын ислийн царцдас үүсэхийг дэмждэг төдийгүй хүрээлэн буй орон зайд конденсацлаж, цагаан утаа хэлбэрээр хатуу хэсгүүдийг үүсгэдэг. Цагаан өтгөн утаа үүсэх нь дэгдэмхий металлыг шатаах шинж тэмдэг юм.

Өндөр фазын шилжилтийн температуртай дэгдэмхий бус металлын хувьд шатаах үед гадаргуу дээр маш нягт ислийн хальс үүсдэг бөгөөд энэ нь металлын гадаргууд сайн наалддаг. Үүний үр дүнд хальсаар дамжин металлын уур тархах хурд огцом буурч, хөнгөн цагаан эсвэл берилли гэх мэт том тоосонцор шатах чадваргүй болно. Дүрмээр бол ийм металлын түймэр нь тэдгээрийг чипс, нунтаг, аэрозол хэлбэрээр нэвтрүүлэх үед үүсдэг. Тэд өтгөн утаа гаргахгүйгээр шатдаг. Металлын гадаргуу дээр өтгөн исэлдсэн хальс үүсэх нь бөөмийн тэсрэлтэд хүргэдэг. Энэ үзэгдэл, ялангуяа бөөмс өндөр температурт исэлдүүлэх орчинд хөдөлж байх үед ихэвчлэн ажиглагддаг нь исэлдлийн хальсан дор металлын уур хуримтлагдаж, дараа нь түүний гэнэтийн дэлбэрэлттэй холбоотой байдаг. Энэ нь байгалийн шаталтыг огцом эрчимжүүлэхэд хүргэдэг.

Тоос шатаах

Тоос - Энэ нь хийн тархсан орчин (агаар) ба хатуу фаз (гурил, элсэн чихэр, мод, нүүрс гэх мэт) -ээс бүрдэх тархсан систем юм.

Тоосоор дөл тархах нь дөлний урд талын цацрагийн урсгалаар хүйтэн хольцыг халаасны улмаас үүсдэг. Цацрагийн урсгалаас дулааныг шингээх хатуу хэсгүүд нь халж, задарч, агаартай шатамхай хольц үүсгэдэг шатамхай бүтээгдэхүүнийг ялгаруулдаг.

Маш жижиг тоосонцор бүхий аэрозол нь гал асаах үед гал асаах эх үүсвэрийн нөлөөлөлд өртсөн хэсэгт хурдан шатдаг. Гэсэн хэдий ч дөлний бүсийн зузаан нь маш бага тул түүний цацрагийн эрч хүч нь бөөмсийг задлахад хангалтгүй бөгөөд ийм бөөмс дээр дөл нь хөдөлгөөнгүй тархдаггүй.

Том тоосонцор агуулсан аэрозол нь мөн суурин шатах чадваргүй байдаг. Бөөмийн хэмжээ ихсэх тусам дулаан дамжуулах тусгай гадаргуугийн талбай багасч, задралын температур хүртэл халаахад шаардагдах хугацаа нэмэгддэг.

Хэрэв хатуу материалын хэсгүүдийн задралын улмаас дөлний урд талд шатамхай уур-агаарын хольц үүсэх хугацаа нь дөлний фронт байх хугацаанаас урт байвал шаталт үүсэхгүй.

Тоос-агаарын хольцоор дөл тархах хурдад нөлөөлдөг хүчин зүйлүүд:

1. тоосны агууламж (дөл тархах хамгийн дээд хурд нь стехиометрийн найрлагаас арай өндөр хольцод тохиолддог, жишээлбэл, хүлэрт тоосны хувьд 1-ийн концентрацитай байдаг.- 1.5 кг / м3);

2. үнсний агууламж (үнсний агууламж нэмэгдэхийн хэрээр шатамхай бүрэлдэхүүн хэсгийн концентраци буурч, дөл тархах хурд буурдаг);

Тэсрэх аюулын дагуу тоосны ангилал:

I анги - хамгийн тэсрэх тоос (15 г/м 3 хүртэл концентраци);

II анги - 15-65 г/м3 хүртэл тэсрэх бодис

III анги - галын хамгийн аюултай > 65 г/м 3 T St ≤ 250°C;

IV анги - галын аюултай > 65 г/м 3 T St > 250°C.

Хүчилтөрөгчгүй шаталт

Температур нь тодорхой хэмжээнээс дээш өсөхөд химийн задралд орж, дөлөөс бараг ялгагдахааргүй хийн гэрэлтдэг хэд хэдэн бодис байдаг. Дарь болон зарим синтетик материалууд нь агааргүй эсвэл саармаг орчинд (цэвэр азот) шатаж болно.

Целлюлозын шаталт (холбоос - C 6 H 7 O 2 (OH) 3 - ) нь целлюлозын нэгжийн нүүрстөрөгч, устөрөгчтэй урвалд орох боломжтой хүчилтөрөгчийн атом агуулсан молекул дахь дотоод исэлдэлтийн урвалаар төлөөлүүлж болно.

Гал гарсан аммонийн нитрат, хүчилтөрөгчийн хангамжгүйгээр хадгалах боломжтой. Органик бодис, тухайлбал цаасан уут, сав баглаа боодлын уутанд аммиакийн нитрат их хэмжээгээр (ойролцоогоор 2000 тонн) байвал эдгээр түймэр гарах магадлалтай.

Үүний нэг жишээ бол 1947 оны осол юм.Гранд бааз“Техас хотын боомтод 2800 орчим тонн аммонийн нитрат ачаатай суурьшсан. Гал нь цаасан уутанд савласан аммонийн нитрат агуулсан ачааны тасалгаанд гарсан байна. Усан онгоцны ахмад ачааг сүйтгэхгүйн тулд галыг усаар унтраахгүй байхаар шийдэж, тавцангийн таглааг буулгаж, ачааны тасалгаанд уур оруулах замаар галыг унтраахыг оролдов. Ийм арга хэмжээ нь аммиакийн нитрат халсан тул агаарт нэвтрэхгүйгээр галыг эрчимжүүлж, нөхцөл байдлыг улам дордуулахад хувь нэмэр оруулдаг. Гал өглөөний 8 цагт, 9 цагийн үед эхэлсэн. 15 минутын үед дэлбэрэлт болсон. Үүний улмаас боомтод бөөгнөрөн, гал гарч байгааг харж байсан 200 гаруй хүн амь үрэгдсэний дотор хөлөг онгоцны багийнхан болон хөлөг онгоцыг тойрон явсан дөрвөн хүний ​​бүрэлдэхүүнтэй хоёр онгоцны багийнхан байжээ.

Маргааш нь 13:10 цагт аммонийн нитрат, хүхэр тээвэрлэж явсан өөр хөлөг онгоцонд мөн дэлбэрэлт болж, өмнөх өдөр нь эхний хөлөг онгоцноос гал авалцжээ.

Маршалл 1961 онд Франкфуртын ойролцоо гарсан галыг дүрсэлжээ. Туузан дамжуургын улмаас аяндаа үүссэн дулааны задралын улмаас 8.. тонн бордоо гал авалцсаны гуравны нэг нь аммонийн нитрат, үлдсэн хэсэг нь- бордоо болгон ашигладаг идэвхгүй бодис. Гал 12 цаг үргэлжилсэн. Галын улмаас азот зэрэг хорт хий их хэмжээгээр ялгарчээ.

Гүйцэтгэлийн дээж s/p2

ХИМИЙН ТЕРМОДИНАМИК. ТЭНЦВЭР. КИНЕТИК.

ДААЛГАВАР 1. Түлшний шаталтын дулаан.

Бид хийн түлшний хольцтой: 50% CH 4 + 50% C 4 H 10.

Нийт эзэлхүүн V=1000 л=1м 3.

1. Өгөгдсөн түлшний хольцын хийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн шаталтын урвалын химийн тэгшитгэлийг бич.

Метан шаталтын урвал:

CH 4 (г) + 2O 2 (г) ® CO 2 (г) + 2H 2 O (л)

Бутаны шаталтын урвал:

C 4 H 10 (г) + 13/2O 2 (г) ® 4СО 2 (г) + 5H 2 O (л).

Энтальпи Δ r Н 0 Эдгээр химийн урвалын 298 нь хийн түлшний шаталтын дулаан Δ юм Н 0 sg.

2. Өгөгдсөн найрлагатай (эзэлхүүн %) түлшний хольцыг хэвийн гэж тооцсон нөхцөлд өгөгдсөн эзэлхүүнийг шатаах замаар хичнээн хэмжээний дулаан авч болохыг тооцоол.

Hess-ийн хуулийг ашиглан бид хийн түлшний шаталтын дулааныг тооцоолно Δ Н 0 стандарт төлөвт сг ба 298 К, ​​шатаах урвалд оролцож буй бүх бодисын үүсэх дулааны хүснэгтийн өгөгдлийг (хавсралт, хүснэгтийг үзнэ үү) ашиглан (Δ) е Н 0 298):

метаны хувьд

Δ Н 0 сг СН4 = Δ r Н 0 298 = Δ е Н 0 CO2 + Δ е Н 0 H2O - Δ е Н 0 CH4 - 2Δ е Н 0 O2 =

393.62 + 2.

(-285.84) – (-74.78) - 0 = -802.28 кЖ/моль.

Δ Н 0 бутаны хувьд r Н 0 сг С4Н10 = Δ е Н 0 298 = 4Δ е Н 0 H2O - Δ е Н 0 CO2 + 5Δ е Н 0 O2 =

С4Н10 - 13/2Δ

4. (- 393.62) + 5 .

(-285.84) – (-126.15) - 0 = -2877.53 кЖ/моль. Хийн түлшний шаталтын хувийн дулаан Q T: = - (Δ Н sg. 1000/22.4), кЖ/м 3,

Энд 22.4 л/моль нь хэвийн нөхцөлд байгаа хийн молийн эзэлхүүн юм.

метаны хувьд

(-285.84) – (-126.15) - 0 = -2877.53 кЖ/моль. Хийн түлшний шаталтын хувийн дулаан Q T:, CH4 = - (-802.28. 1000 / 22.4) = 35816 кЖ/м 3.

(-285.84) – (-74.78) - 0 = -802.28 кЖ/моль.

(-285.84) – (-126.15) - 0 = -2877.53 кЖ/моль. Хийн түлшний шаталтын хувийн дулаан Q T:, C4H10 = - (-2877.53. 1000 / 22.4) = 128461 кЖ/м 3.

Хийн эзэлхүүнийг харгалзан өгөгдсөн түлшний хольцыг шатаах явцад олж авсан дулааны нийт хэмжээ:

(-285.84) – (-126.15) - 0 = -2877.53 кЖ/моль. = (-285.84) – (-126.15) - 0 = -2877.53 кЖ/моль. Хийн түлшний шаталтын хувийн дулаан Q T:, CH4 . V CH4 + (-285.84) – (-126.15) - 0 = -2877.53 кЖ/моль. Хийн түлшний шаталтын хувийн дулаан Q T:, С4Н10 . V С4Н10 =

35816. (1 . 0.5)+128461 . (1.0.5) =82138.5 кЖ.

3. Өгөгдсөн түлшний хольцоос эрчим хүчний хэмнэлттэй түлшийг сонго. Энэ түлшний шаталтын хувийн дулааныг тооцоол (-285.84) – (-126.15) - 0 = -2877.53 кЖ/моль. Хийн түлшний шаталтын хувийн дулаан Q T: , кЖ/м 3 . 100 MJ дулааныг авахын тулд энэ түлшний хамгийн бага эзэлхүүнийг тооцоол.

Энэхүү түлшний хольцын хамгийн эрчим хүчний хэмнэлттэй түлш бол бутан буюу тодорхой шаталтын дулаан юм (-285.84) – (-126.15) - 0 = -2877.53 кЖ/моль. Хийн түлшний шаталтын хувийн дулаан Q T:, C4H10 = 128461 кЖ/м3.

100 МЖ дулаан авахын тулд дараахь зүйлийг шатаах шаардлагатай.

V С4Н10 = (-285.84) – (-126.15) - 0 = -2877.53 кЖ/моль./ (-285.84) – (-126.15) - 0 = -2877.53 кЖ/моль. Хийн түлшний шаталтын хувийн дулаан Q T:, C4H10 = 100000/128461 = 0.778 м 3 = 778 л.

ДААЛГАВАР 2. Химийн термодинамик.

1. Тухайн химийн урвалын бүх урвалж үүсэх дулааны дулааны эффект болох урвалын термохимийн тэгшитгэлийг бич.

Химийн урвалын хувьд

CO 2 (г) + C (к) « 2CO (г)

С (к) бодис нь энгийн, 298 К-д тогтвортой, 100 кПа даралттай, үүсэх энтальпи нь D юм. Х 0 е , 298 , = 0.

Дулааны нөлөө нь өгөгдсөн химийн урвалын CO 2 (g) ба CO (g) урвалжуудын үүсэх дулааны дулааны урвалын термохимийн тэгшитгэл:

O 2 (г) + С (к) « CO 2 (г), Д Х 0 е , 298 = -393.51 кЖ/моль,

(хүснэгтийг үзнэ үү);

1/2 O 2 (g) + C (k) « CO (g) , D Х 0 е , 298 = -110.5 кЖ/моль,

(хүснэгтийг үзнэ үү).

2. Энтальпийн утгыг тооцоолохД r Х 0 298 , энтропиД r С 0 298 . ширээ Бодлого 1, 2) бүх урвалжуудын стандарт төлөв (s.s.) ба 298 К температурт. Урвалын дулааны эффектийн талаар дүгнэлт гарга.

Хүснэгтийн өгөгдлийг ашиглан (хүснэгтийг үз) бид өгөгдсөн химийн урвалын урвалжуудын төлөв байдлын термодинамик функцийг стандарт төлөв ба 298 К-д бичдэг.

Гессийн хуулийг ашиглан Δ энтальпийг тооцоолно r Н 0 298, энтропи ∆ r С 0 298 ба Гиббсын энерги Δ r Г 0 Стандарт төлөвт 298 химийн урвал ба 298 К:

Δ r Н 0 298 = 2Δ е Н 0 298 COg - Δ е Н 0 298 Sk - Δ е Н 0 298 CO2g =

2(-110.5) – 0 – (-393.5) = 172.5 кЖ.

Δ r Н 0 298 >0 - урвал нь эндотермик бөгөөд дулаан шингээх үед үүсдэг.

∆ r С 0 298 = 2 С 0 е , 298.СО(г) - С 0 е , 298,С(к) - С 0 е , 298.СО2(г) = 2(197.54) – 5.74 – 213.68 =

175.66 Ж/К.

∆ r С 0 298 >0 – нэмэлт хий үүссэний улмаас систем илүү эмх замбараагүй болсон.

3. Гиббсын энергийн утгыг тооцоолД r Г 0 298 өгөгдсөн химийн урвал (1-р зүйл. ширээ Бодлого 1, 2) бүх урвалжийн стандарт төлөв (s.s.) ба 298 К-ийн температурт. Бүх урвалжийн стандарт төлөв ба 298 К температурт энэ урвал аль чиглэлд аяндаа явагдахыг тодорхойлно уу.

Δ r Г 0 298 = 2Δ е Г 0 298 COg - Δ е Г 0 298 Sk - Δ е Г 0 298 CO2g =

2(-137.14) – 0 – (-394.38) = 120.15 кЖ.

Δ r Г 0 298 >0 – стандарт төлөвт урагш чиглэсэн аяндаа урвал явагдах ба 298 К боломжгүй. Урвал нь эсрэг чиглэлд явагдана.

4. Хамаарал хамаарлыг тооцохгүйгээр бүх урвалжийн стандарт төлөвт шууд урвал аяндаа үүсэх боломжтой температурын хязгаарыг тодорхойлно. Д r Х 0 ТэгээдД r С 0 температур дээр. Урвалын Гиббс энергийг температураас хамааруулан графикаар зур.Д r Г 0 = е (Т ).

Стандарт төлөвт аяндаа үүсэх урвалын боломжийг тэгш бус байдлаар тодорхойлно ∆ r Г 0 Хийн түлшний шаталтын хувийн дулаан Q T: < 0.

Тэдгээр. , Хэрэв

∆ r Г 0 Хийн түлшний шаталтын хувийн дулаан Q T: = ∆ r Х 0 298 +∆ r -тай 0 х дТ- Т∆ r С 0 298 - Т ∆ r -тай 0 х / Хийн түлшний шаталтын хувийн дулаан Q T:)дТ < 0

∆ r Г 0 Хийн түлшний шаталтын хувийн дулаан Q T: ≈ ∆ r Х 0 298 - Т∆ r С 0 298 < 0

∆ r Г 0 Т = (172,5 – Т . 175,66 . 10 -3) < 0 , отсюда Т> 982 К.

Хараат байдлын график D r Г 0 = е (Т):

∆ r Г 0 Т

298 982 2300 Т

Урвалжийн оршин тогтнох температурын хүрээг харгалзан стандарт төлөвт урвалын аяндаа үүсэх температурын хүрээ нь 982 байна.< Т< 2300 К.

5. Гиббсын энергийн утгыг тооцоолД r Г 298 Хэсэгчилсэн хийн даралтын өгөгдсөн утгын химийн урвал (2-р зүйл. ширээ Бодлого 1, 2) ба 298 К температуртай. Стандарт төлөвтэй харьцуулахад хийн хэсэгчилсэн даралт өөрчлөгдөхөд 298 К-т үйл явцын чиглэл өөрчлөгдөх эсэхийг тодорхойлно уу.

Ямар ч температур ба хийн харьцангуй хэсэгчилсэн даралт дахь химийн урвалын Гиббс энергийн тооцоог Вант Хоффын изотермийн тэгшитгэлийг ашиглан гүйцэтгэнэ.

Δ r Г Т = ∆ r Г 0 Т + RT ln .

Δ-г тооцоолъё r Г 298 К-д 298 ба хийн даралт: r CO = 2. 10 3 Па,

r CO2 = 8. 10 5 Па.

Хийн харьцангуй хэсэгчилсэн даралт:

CO = 2 . 10 3 Па/10 5 Па = 0.02; CO2 = 8. 10 5 Па/10 5 Па = 8.

Δ r Г 298 = Δ r Г 0 298 + RTln(r 2 CO / r CO2) = 120.15 +8.31. 10 -3. 298. ln(0,02/8) =

Δ r Г 298 > 0 – өгөгдсөн хэсэгчилсэн хийн даралт болон 298 К үед урагш чиглэсэн аяндаа урвал явагдах боломжгүй. Урвал нь эсрэг чиглэлд явагдана.

6. Эх үүсвэрийн аль нэг хийн хэсэгчилсэн даралтыг хэрхэн (онолын хувьд) өөрчлөхийг тодорхойлох (r А эсвэлr IN) 298 К-ийн стандарт төлөв ба химийн урвалын бусад бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн стандарт хэсэгчилсэн даралттай харьцуулахад процессын чиглэлийг өөрчлөх.

Стандарт төлөв ба 298 К-д урвал нь эсрэг чиглэлд аяндаа үүсч болно, учир нь Δ r Г 0 298 >0.

298 К-ийн стандарт төлөвтэй харьцуулахад процессын чиглэлийг өөрчлөхийн тулд та CO 2-ийн хэсэгчилсэн даралтыг өөрчилж болно (бусад бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн төлөв стандарт). Урд чиглэлд аяндаа үүсэх урвалын нөхцөл нь Δ байна r Г 298 < 0.

Вант Хоффын изотермийн тэгшитгэлийн дагуу:

Δ r Г Т = ∆ r Г 0 Т + RT ln < 0

Δ r Г 298 = 120.15 + 8.31. 10 -3. 298 лн < 0

Тэгш бус байдлыг шийдвэрлэх нь ln < - 48,5и получаем: < 10 -21 .

Тиймээс, r CO< r CO2 ≈ 10 5 удаа.

Тиймээс 298 К ба даралттай стандарт төлөвтэй харьцуулахад процессын чиглэлийг өөрчлөх r CO = 10 5 Па, та CO 2-ийн хэсэгчилсэн даралтыг 10 5 дахин нэмэгдүүлэх хэрэгтэй, өөрөөр хэлбэл. CO 2-ийн хэсэгчилсэн даралт нь: r CO2 > 10 25 Па.

Энэ CO 2 даралттай үед өгөгдсөн химийн урвал аяндаа урагшаа 298 К-т явагдана.

ДААЛГАВАР 2. Химийн тэнцвэр.

Химийн урвалын хувьд

CO 2 (г) + C (к) « 2CO (г)

1. Гиббсын энергийг тооцоолД r Г 0 Т ба тэнцвэрийн тогтмолTO r хамаарлыг харгалзан стандарт төлөв ба 298 К, ​​500 К, 800 К, 1000 К температурт энэ урвалынД r Х 0 Т ТэгээдД r С 0 Т бодисын тогтмол хувийн дулаан багтаамжтай температур дээр-тай r = const . Хараат байдлын графикийг зур

TO r = е (Т ).

Системийн дулааны багтаамжийн өөрчлөлтийг тооцоолъё (∆ r в 0 r= const):

∆ r -тай 0 r = 2-тай 0 r 298COg - -тай 0 r 298 Sk - -тай 0 r 298СО2г =

2. (29.14)–8.54–37.41 =12.33 Ж/К.

∆ хамаарлыг харгалзан стандарт төлөв ба өгөгдсөн 298 К, ​​500 К, 800 К, 1000 К температурт химийн урвалын Гиббсийн энергийг тооцоолъё. r Х 0 Тболон ∆ r С 0 Тбодисын дулааны хувийн багтаамжийг тогтмол харгалзан температур дээр -тай r , томъёоны дагуу:

∆ r Г 0 Хийн түлшний шаталтын хувийн дулаан Q T: = ∆ r Х 0 Т - Т . ∆ r С 0 Т = ∆ r Г 0 298 + ∆ r -тай 0 r (Т - 298) –Т . ∆ r -тай 0 r ln (Т / 298).

∆ r Г 0 298 =120.15 кЖ;

∆ r Г 0 500 =120.15+12.33. 10 -3. (500-298) - 500. 12.33. 10 -3. ln(500/298)=

∆ r Г 0 800 =120.15+12.33. 10 -3. (800-298) - 800. 12.33. 10 -3. ln(800/298)=

∆ r Г 0 1000 =120.15+12.33. 10 -3. (1000-298) - 1000. 12.33. 10 -3. ln(1000/298) =

Химийн тэнцвэрт байдлын термодинамик нөхцөл: ∆ r Г Хийн түлшний шаталтын хувийн дулаан Q T: = 0.

Стандарт төлөвт химийн урвалын Гиббс энерги

∆ r Г 0 Ттэнцвэрийн тогтмолтой холбоотой TO rхарьцаагаар:

∆ r Г 0 Т = - RT ln TO r

Үнэ цэнийг тооцоолсны дараа ∆ r Г 0 Хийн түлшний шаталтын хувийн дулаан Q T:урвал, тэнцвэрийн тогтмолыг тооцоол TO rтомъёоны дагуу:

К х= exp(- ∆G 0 Т /RT) ,

Хаана Р=8.31 ​​Ж/моль. K нь бүх нийтийн хийн тогтмол юм.

К p, 298 = Exp(- ∆G 0 Т , 298 / Р. 298) = exp(-120.15/8.31 . 10 -3. 298) = 8 . 10 -22;

К p, 500 = туршлага(- ∆G 0 Т , 500 / Р. 500) = exp(-84.67/8.31 . 10 -3. 500) = 1.4 . 10 -9;

К p, 800 = Exp(- ∆G 0 Т , 800 / Р. 800) = exp(-31.97/8.31 . 10 -3. 800) = 8.1 . 10 -3;

К p, 1000 = туршлага(- ∆G 0 Т , 1000 / Р. 1000) = exp(3.16/8.31. 10 -3. 1000) = 1.46.

Температур нэмэгдэхийн хэрээр тэнцвэрийн тогтмол хэмжээ нэмэгддэг бөгөөд энэ нь энэхүү урвалын дотоод дулааны нөлөөгөөр тайлбарлагддаг.

(Δ r Н 0 T >0).

2. Урд чиглэлд аяндаа үүсэх урвалын бүсээс дурын температурыг сонгоно. Энэ температурт хийн урвалжуудын анхны концентраци нь тэнцүү байсан бол тэдгээрийн тэнцвэрийн концентрацийг тооцоолно (3-р догол мөр, 1,2-р асуудлын хүснэгтийг үзнэ үү).

At Т=1000 К урвал урагшаа аяндаа явагддаг, учир нь ∆ r Г 0 1000 = - 3.16 кЖ<0, К х , 1000 = 1,46.

Температурыг сонгоцгооё ТХийн урвалжийн CO 2 ба CO-ийн анхны концентраци тэнцүү бол хийн урвалжуудын тэнцвэрийн концентрацийг тооцоолоход =1000 байна. -тай CO2 = 0.5 моль/л, -тай CO =0.

Хийн харьцангуй тэнцвэрийн хэсэгчилсэн даралтаар илэрхийлэгдсэн тэнцвэрийн тогтмолуудын илэрхийлэл ( rтэнцүү байна ) ба тэнцвэрийн концентраци ( -тайтэнцүү):

TO r =
; TO -тай =

К хТэгээд К -тайхийн төлөвийн тэгшитгэлээр холбогдсон:

К -тай, 1000 =
=
= 0,018

Хаана Р=0.082 л. атм/моль. K - бүх нийтийн хийн тогтмол;

∆ν = 2-1= 1 (урвалын явцад хийн бодисын молийн тоо өөрчлөгдөх).

Материалын балансын хүснэгт:

Бид хийн урвалжуудын тэнцвэрийн концентрацийг илэрхийлэлд орлуулна К -тай-ийн алгебрийн тэгшитгэлийг шийд X:

TO -тай =
= 0,018 , X= 0.0387моль/л

ХАМТ CO тэнцүү = 2. 0.0387 = 0.0774моль/л

ХАМТ CO2 тэнцүү = 0.5 - 0.0387 = 0.4613 моль/л.

Тэнцвэр– (Франц хэлний балансаас – шууд утгаараа “масштаб”) – бие биенээ тэнцвэржүүлэх ёстой аливаа үйл явцын талуудын тоон илэрхийлэл. Өөрөөр хэлбэл тэнцвэрт байдал нь тэнцвэр, тэнцвэрт байдал юм. Галын шаталтын процесс нь байгалийн үндсэн хуулиудад, ялангуяа масс ба энергийг хадгалах хуулиудад захирагддаг.

Олон практик асуудлыг шийдвэрлэхийн тулд галын техникийн тооцоог хийхийн тулд шаталтанд шаардагдах агаарын хэмжээ, түүнчлэн шаталтын бүтээгдэхүүний хэмжээ, найрлагыг мэдэх шаардлагатай. Эдгээр өгөгдөл нь бодисын шаталтын температур, дэлбэрэлтийн даралт, дэлбэрэлтийн илүүдэл даралт, флегматизаторын флегматизацийн концентраци, амархан салгах байгууламжийн талбайг тооцоолоход шаардлагатай.

Шаталтын процессын материалын тэнцвэрийг тооцоолох аргыг тухайн бодисын найрлага, нэгтгэх төлөвөөр тодорхойлно. Тооцоолол нь бие даасан химийн нэгдлүүд, хийн хольц, нарийн төвөгтэй элементийн найрлагатай бодисын хувьд өөрийн гэсэн шинж чанартай байдаг.

Бие даасан химийн нэгдлүүд- Эдгээр нь найрлагыг нь химийн томъёогоор илэрхийлж болох бодисууд юм. Энэ тохиолдолд шаталтын процессыг шаталтын урвалын тэгшитгэлийг ашиглан тооцоолно.

Шаталтын урвалын тэгшитгэлийг бүрдүүлэхдээ галын техникийн тооцоонд бүх хэмжигдэхүүнийг 1 моль шатамхай бодист хамааруулах нь заншилтай гэдгийг санах нь зүйтэй. Энэ нь ялангуяа шатамхай бодисын өмнөх шаталтын урвалын тэгшитгэлд коэффициент нь үргэлж байдаг гэсэн үг юм. 1-тэй тэнцүү.

Шаталтын бүтээгдэхүүний найрлага нь эхлэлийн материалын найрлагаас хамаарна.

Хүчилтөрөгч дэх пропаныг шатаах

Бид шаталтын урвалыг тэмдэглэнэ.

ХАМТ 3 Н 8 + О 2 = CO 2 + Н 2 ТУХАЙ

2. Пропан молекулд 3 нүүрстөрөгчийн атом байх ба тэдгээрээс нүүрстөрөгчийн давхар ислийн 3 молекул үүсдэг.

ХАМТ 3 Н 8 + О 2 = 3СО 2 + Н 2 ТУХАЙ

3. Пропан молекулд 8 устөрөгчийн атом байх ба үүнээс 4 усны молекул үүсдэг.

ХАМТ 3 Н 8 + О 2 = 3СО 2 + 4 цаг 2 ТУХАЙ

4. Тэгшитгэлийн баруун талд байгаа хүчилтөрөгчийн атомын тоог тоол

5. Тэгшитгэлийн зүүн талд мөн 10 хүчилтөрөгчийн атом байх ёстой. Хүчилтөрөгчийн молекул нь хоёр атомаас бүрддэг тул хүчилтөрөгчийн өмнө 5-ын коэффициентийг байрлуулах шаардлагатай.

ХАМТ 3 Н 8 + 5О 2 = 3СО 2 + 4 цаг 2 ТУХАЙ

Урвалын тэгшитгэл дэх коэффициентийг нэрлэнэ стехиометрийн коэффициентүүдмөн урвалд хэдэн моль (кмоль) бодис оролцсон эсвэл урвалын үр дүнд үүссэнийг харуул.

Бодисыг бүрэн шатаахад шаардагдах хүчилтөрөгчийн молийн тоог харуулсан стехиометрийн коэффициентийг үсгээр тэмдэглэнэ.  .

Эхний урвалд  = 5.

Хүчилтөрөгч дэх глицериныг шатаах

1. Шаталтын урвалын тэгшитгэлийг бич.

ХАМТ 3 Н 8 ТУХАЙ 3 + О 2 = CO 2 + Н 2 ТУХАЙ

2. Нүүрстөрөгч ба устөрөгчийг тэнцүүлэх:

ХАМТ 3 Н 8 ТУХАЙ 3 + О 2 = 3СО 2 + 4 цаг 2 ТУХАЙ.

3. Тэгшитгэлийн баруун талд 10 хүчилтөрөгчийн атом байна.

Шатамхай бодис нь хүчилтөрөгчийн 3 атом агуулдаг тул хүчилтөрөгчөөс шаталтын бүтээгдэхүүн рүү 10 - 3 = 7 хүчилтөрөгчийн атом шилждэг.

Тиймээс хүчилтөрөгчийн өмнө 7: 2 = 3.5 коэффициент тавих шаардлагатай.

ХАМТ 3 Н 8 ТУХАЙ 3 +3.5О 2 = 3СО 2 + 4 цаг 2 ТУХАЙ.

Энэ урвалд  = 3,5.

Хүчилтөрөгч дэх аммиакийн шаталт

Аммиак нь устөрөгч, азотоос бүрддэг тул шаталтын бүтээгдэхүүнд ус, молекул азот агуулагдах болно.

Н.Х. 3 + 0,75 О 2 = 1,5 Х 2 О + 0,5 Н 2  = 0,75.

Шатамхай бодисын урд талын коэффициент нь 1, тэгшитгэлийн бусад бүх коэффициентүүд нь бутархай тоо байж болохыг анхаарна уу.

Хүчилтөрөгч дэх нүүрстөрөгчийн сульфидын шаталт

Нүүрстөрөгчийн дисульфидын шаталтын бүтээгдэхүүн C.S. 2 нүүрстөрөгчийн давхар исэл ба хүхрийн исэл (IV) байх болно.

C.S. 2 + 3 О 2 = CO 2 + 2 SO 2  = 3.

Ихэнхдээ галын нөхцөлд шаталт нь цэвэр хүчилтөрөгчийн орчинд биш харин агаарт тохиолддог. Агаар нь азот (78%), хүчилтөрөгч (21%), азотын исэл, нүүрстөрөгчийн давхар исэл, инерт болон бусад хий (1%) зэргээс бүрдэнэ. Тооцооллын хувьд агаар 79% азот, 21% хүчилтөрөгч агуулдаг гэж үздэг. Тиймээс нэг эзлэхүүн хүчилтөрөгчийн хувьд 3.76 боть азот (79:21 = 3.76) байна.

Авогадрогийн хуулийн дагуу эдгээр хийн мольуудын харьцаа 1: 3.76 байна. Тиймээс бид үүнийг бичиж болно агаарын молекулын найрлага (ТУХАЙ 2 + 3,76 Н 2 ).

Агаар дахь бодисын шаталтын урвалын найрлага нь хүчилтөрөгч дэх шаталтын урвалын найрлагатай төстэй. Цорын ганц онцлог нь 2000 0 С-аас доош шаталтын температурт агаарын азот нь шаталтын урвалд ордоггүй бөгөөд шаталтын бүтээгдэхүүнтэй хамт шаталтын бүсээс ялгардаг.

Агаар дахь устөрөгчийн шаталт

Н 2 + 0.5(О 2 + 3,76 Н 2 ) = Н 2 O + 0.5 3,76 Н 2  = 0,5.

Хүчилтөрөгчийн өмнөх стехиометрийн коэффициент буюу 0.5 нь тэгшитгэлийн баруун талд азотын өмнө байрлах ёстой гэдгийг анхаарна уу.

Агаар дахь пропанолыг шатаах

ХАМТ 3 Н 7 OH + 4.5(O 2 + 3,76 Н 2 ) =3СО 2 + 4 цаг 2 O +4.5 3,76 Н 2

Түлш нь хүчилтөрөгч агуулдаг тул коэффициентийг тооцоолох  дараах байдлаар гүйцэтгэнэ: 10 – 1 = 9;

9:2 = 4.5.

ХАМТ 6 Н 5 НН 2 Агаарт шатаж буй анилин 2 + 3,76 Н 2 + 7.75(О 2 ) =6СО 2 O + 0.5Н 2 +7,75  3,76 Н 2

+ 3.5Н

Энэ тэгшитгэлд азот нь тэгшитгэлийн баруун талд хоёр удаа гарч ирдэг: агаараас азот, шатамхай бодисоос азот.

Агаар дахь нүүрстөрөгчийн дутуу ислийг шатаах 2 + 3,76 Н 2 CO + 0.5(O 2 + 0,5  3,76 Н 2

) = CO

Агаар дахь хлорметаны шаталт 3 ХАМТCHл 2 + 3,76 Н 2 CO + 0.5(O 2 + 1.5(ОCH+ Н 2 + NS 3,76 Н 2

O +1.5

Агаар дахь диэтилтиоэфирийн шаталт 2 Н 5 ) 2 С(ХАМТ 2 + 3,76 Н 2 + 7.5(О 2 ) =4СО 2 + 5 цагSO 2 + 7,5  3,76 Н 2

O +

Агаар дахь диметилфосфатын шаталт 3 ) 2 (С.Н ТУХАЙ 4 HP 2 + 3,76 Н 2 + 3(О 2 ) =6СО 2 ) =2СО 2 ТУХАЙ 5 + 3  3,76 Н 2

O + 0.5P

Шаталтын процесст эхлэл бодис нь шатамхай бодис ба исэлдүүлэгч бодис, эцсийн бодис нь шаталтын бүтээгдэхүүн юм.

ХАМТ 6 Н 5 1. Бензойн хүчлийн шаталтын урвалын тэгшитгэлийг бичье. 2 + 3,76 Н 2 COOH + 7.5 (О 2 ) =7СО 2 + 3 цаг 3,76 Н 2

O +7.5

2. Эхлэх материал: 1 моль бензойн хүчил;

7.5 моль хүчилтөрөгч;

7.53.76 моль азот.

Зөвхөн 7.54.76 моль агаарын хий байдаг.

Эхлэх бодисын нийт (1 + 7.54.76) моль.

3. Шаталтын бүтээгдэхүүн: 7 моль нүүрстөрөгчийн давхар исэл;

3 моль ус;

7.53.76 моль азот.

Шаталтын бүтээгдэхүүний нийт (7 + 3 + 7.53.76) моль.

1 киломол бензойн хүчлийг шатаах үед ижил төстэй харьцаа хамаарна.Химийн нарийн төвөгтэй нэгдлүүдийн холимог

эсвэл нарийн төвөгтэй элементийн найрлагатай бодисыг химийн томъёогоор илэрхийлэх боломжгүй, тэдгээрийн найрлагыг ихэвчлэн элемент бүрийн хувиар илэрхийлдэг. Ийм бодисуудад жишээлбэл, газрын тос, нефтийн бүтээгдэхүүн, мод болон бусад олон органик бодисууд орно.

(Шатаах (урвал)а. шатаах, шатаах; n. Бреннен, Вербреннунг;шаталт; Тэгээд.шаталт) нь хурдан явагдах исэлдэлтийн урвал бөгөөд дагалддаг хэрэгсэл юм. дулааны хэмжээ; ихэвчлэн хурц гэрэл (дөл) дагалддаг. Ихэнх тохиолдолд хий нь гидролизийн исэлдүүлэгч бодисоор ажилладаг боловч бусад төрлийн урвалд (азот дахь металыг устөрөгчжүүлэх, галогенд) гидролиз хийх боломжтой байдаг. Биеийн хувьд хими нь бүх экзотермик хийг агуулдаг. хим. үйл явц, ямар оршихуй. Энэ үүрэг нь температурын өсөлт (дулааны механизм) эсвэл идэвхтэй хэсгүүдийн хуримтлал (тархалтын механизм) -аас үүдэлтэй урвалыг өөрөө хурдасгах замаар гүйцэтгэдэг.
Гал түймрийн онцлог шинж чанар нь гол түймэр гардаг өндөр температурт (дөл) орон зайн хязгаарлагдмал талбай байх явдал юм. химийн нэг хэсэг анхдагч бодисыг шаталтын бүтээгдэхүүн болгон хувиргах ба б.х. дулаан. Галын дүр төрх нь гал авалцахаас үүдэлтэй бөгөөд энэ нь тодорхой хэмжээний эрчим хүч зарцуулахыг шаарддаг боловч шатах чадвартай системээр дамжуулан дөл тархах нь химийн найрлагаас хамааран аяндаа явагддаг. системийн шинж чанар, физик ба хийн динамик үйл явц. Хийн техникийн чухал шинж чанарууд: шатамхай хольцын илчлэг ба онолын хувьд. (адиабат) температурт дулааны алдагдалгүйгээр түлшийг бүрэн шатааснаар ирмэг нь хүрэх болно.
Гидролизийн янз бүрийн процессуудаас бид ихэвчлэн түлш ба исэлдүүлэгчийн нэгдсэн төлөвт үндэслэн хийн исэлдүүлэгч дэх урьдчилан холилдсон хий ба уурын шатамхай бодисын нэгэн төрлийн гидролиз, гетероген гидролиз (хийн исэлдүүлэгч дэх хатуу ба шингэн шатамхай бодис) гэж ялгадаг. мөн тэсрэх бодис ба дарьны гидролиз (энэ нь хүрээлэн буй орчинтой масс солилцоогүйгээр явагддаг).
Хамгийн энгийн нь холимог хийн нэгэн төрлийн хий юм. Ийм системээр ламинар дөл тархах хурд нь физик-химийн шинж чанартай байдаг. хольцын найрлага, даралт, температур, моль зэргээс хамааран хольцын тогтмол. дулаан дамжилтын илтгэлцүүр.
Нэг төрлийн бус байдал нь байгаль, технологид хамгийн өргөн тархсан үйл явц юм. Түүний хурд нь физикээр тодорхойлогддог системийн шинж чанар ба шаталтын тодорхой нөхцөл. Шингэн түлшний хувьд ууршилтын хурд, хатуу түлшний хувьд хийжүүлэх хурд маш чухал байдаг. Тиймээс нүүрсний олборлолтод хоёр үе шатыг ялгаж болно. Эхнийх нь (удаан халаах нөхцөлд) нүүрсний дэгдэмхий бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ялгаруулж, хоёрдугаарт коксын үлдэгдэл шатдаг.
Хийн дундуур дөл тархах нь хийн хөдөлгөөний дүр төрхийг бий болгодог. галын фронтоос зай. Хэрэв урвалын бүсийн өргөн бага бол дөлийг хийн динамик байдлаар илэрхийлж болно. хийн дундуур дууны хурдаар хөдөлж буй хагарал. Энэ нь зөвхөн нэг төрлийн хольцын хувьд төдийгүй исэлдүүлэгчид түдгэлзүүлсэн нэлээд нарийн тархсан шингэн ба хатуу шатамхай бодисын хувьд боломжтой юм. Дөлний хурдны бүрэлдэхүүн хэсэг нь түүний урд талын хэвийн хэмжээ нь хийн хурдаас хамаардаггүй тул хөдөлгөөнгүй хийн үед хөдөлж буй хийн урсгалд бүрэн тодорхой галын хэлбэр үүсдэг. G. ийм нөхцөлд шаталтын төхөөрөмжийн зохих загвараар хангагдана.
Галын дөл үүссэнээс үүссэн хийн хөдөлгөөн нь ламинар эсвэл турбулент байж болно. Урсгалын турбулизаци нь дүрмээр бол шаталтыг огцом хурдасгаж, акустик дуу чимээ гарахад хүргэдэг. урсгалын эвдрэл, эцэст нь цочрол үүсэхэд хүргэж, хийн хольцыг дэлбэлэхэд хүргэдэг. Хийн тэсрэлт рүү шилжих боломжийг тухайн хийн шинж чанараас гадна системийн хэмжээ, геометрээр тодорхойлдог.
Түлшний хийн процессыг технологид голчлон ашигладаг. Түлшний шаталтын ажил нь хамгийн дээд хэмжээнд хүрэх хүртэл буурдаг. тодорхой хугацаанд дулаан ялгаруулах (шаталтын үр ашиг). Үйлдвэрт Үнэн хэрэгтээ, p.i-г хөгжүүлэх аргууд нь G. процессыг ашиглахад суурилдаг. ( см. In-situ шаталт). Тодорхой хэмжээнд уул уурхай, геологийн аяндаа үүссэн нөхцөл байдал G. ( см.Нүүрсний аяндаа шаталт, хүлэрт аяндаа шатах) нь эндоген гал түймэр үүсгэдэг. Л.Г.Больховитинов.

Уулын нэвтэрхий толь бичиг. - М .: Зөвлөлтийн нэвтэрхий толь бичиг. Э.А. Козловский найруулсан. 1984-1991 .

Бусад толь бичгүүдээс "Шатах (урвал)" гэж юу болохыг хараарай.

шаталт- 3.3 шаталт: Дөл, гэрэлтэх эсвэл утаа гэсэн гурван хүчин зүйлийн дор хаяж нэг нь дагалддаг бодисын экзотермик исэлдэлтийн урвал. Эх сурвалж: ГОСТ Р 50588 2012: Гал унтраах хөөс үүсгэгч бодис. Ерөнхий техникийн ...... Норматив, техникийн баримт бичгийн нэр томъёоны толь бичиг-лавлах ном

Тоглолт... Википедиа

Нарийн төвөгтэй хими систем дэх дулааны хуримтлал эсвэл катализаторын урвалын бүтээгдэхүүнтэй холбоотой өөрийгөө аажмаар хурдасгах нөхцөлд тохиолддог урвал. Г.-ийн тусламжтайгаар өндөр температурт (хэдэн мянган К хүртэл) хүрч болох бөгөөд ихэвчлэн тохиолддог ... ... Физик нэвтэрхий толь бичиг

Цөмийн процесс Цацраг идэвхт задрал Альфа задрал Бета задрал Кластер задрал Давхар бета задрал Электрон барих Давхар электрон барих Гамма цацраг Дотоод хувирал Изомер шилжилт Нейтрон задрал Позитроны задрал ... ... Wikipedia

Бодисын хувиргах үйл явц нь эрчим хүч, дулааныг эрчимтэй ялгаруулж, хүрээлэн буй орчинд массын шилжилтийг дагалддаг физик, химийн процесс. өөрөө гал авалцсаны үр дүнд аяндаа эхэлж болно эсвэл ... ... эхлүүлж болно. Онцгой байдлын толь бичиг

шаталт- Дөл, гэрэлтэх эсвэл утаа гэсэн гурван хүчин зүйлийн дор хаяж нэг нь дагалддаг бодисын экзотермик исэлдэлтийн урвал. [ST SEV 383 87] шаталт Өөрөө аажмаар хурдатгалын нөхцөлд явагддаг экзотермик урвал .... ... Техникийн орчуулагчийн гарын авлага

Бодисын хувиргалт нь эрчим хүч, дулаан ялгаруулалт, хүрээлэн буй орчинтой масс солилцоо дагалддаг физик, химийн процесс. Шаталт нь өөрөө шаталтын үр дүнд аяндаа эхлэх эсвэл эхэлж болно ... ... Том нэвтэрхий толь бичиг

- (Франц, Англи шаталт, Герман Verbrennung; химийн). Дулаан, заримдаа гэрэл их хэмжээгээр ялгардаг аливаа биеийн агаар дахь хүчилтөрөгчтэй харилцан үйлчилдэг ийм тохиолдлуудыг G. гэж нэрлэх нь заншилтай байдаг. Илүү ерөнхий утгаараа та... Брокхаус ба Эфроны нэвтэрхий толь бичиг

Шатаах- шатамхай бодисын исэлдэлтийн экзотермик урвал, ихэвчлэн харагдахуйц цахилгаан соронзон цацраг дагалдаж, утаа ялгардаг. G. нь шатамхай бодисыг исэлдүүлэгч бодис, ихэвчлэн агаар мандлын хүчилтөрөгчтэй харилцан үйлчлэхэд үндэслэдэг. Ялгах ...... Оросын хөдөлмөр хамгааллын нэвтэрхий толь бичиг

ШАТАЛТ- нарийн төвөгтэй, хурдан урсдаг химийн процесс. дулаан, гэрэл ялгарах дагалддаг хувирал. Нарийн утгаараа хий нь хүчилтөрөгчтэй нэгдэх бодисын урвал юм, гэхдээ жишээлбэл, хүчилтөрөгчгүйгээр хий үүсч болно. устөрөгч, сурьма болон бусад металлууд хлорт шатаж, ... ... Том Политехник нэвтэрхий толь бичиг

Шатаах

Шатаах- шатамхай хольцын бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг дулааны цацраг, гэрэл, цацрагийн энерги ялгаруулж шаталтын бүтээгдэхүүн болгон хувиргах физик, химийн нарийн төвөгтэй процесс. Шаталтын шинж чанарыг хурдан исэлдэлт гэж тодорхойлж болно.

Дууны доорх шаталт (дефлаграци) нь дэлбэрэлт, тэсрэлтээс ялгаатай нь бага хурдтай явагддаг бөгөөд цочролын долгион үүсэхтэй холбоогүй байдаг. Дууны доорх шаталт нь ердийн ламинар ба турбулент дөл тархалтыг багтаадаг бол дуунаас хурдан шаталтад тэсрэлт орно.

Шаталтыг хуваана дулааныТэгээд гинж. Гол нь дулааныШатаах нь ялгарсан дулааны хуримтлалаас болж аажмаар өөрөө хурдасгах боломжтой химийн урвал юм. Гинжшаталт нь бага даралттай зарим хийн фазын урвалын үед тохиолддог.

Дулааны өөрөө хурдасгах нөхцлийг хангалттай том дулааны нөлөөлөл, идэвхжүүлэх энерги бүхий бүх урвалын хувьд хангаж болно.
Шаталт нь өөрөө шаталтын үр дүнд аяндаа эхлэх эсвэл гал асаах замаар эхэлж болно. Тогтмол гадаад нөхцөлд тасралтгүй шаталт үүсч болно суурин горим, үйл явцын үндсэн шинж чанарууд болох урвалын хурд, дулаан ялгаруулах хүч, температур, бүтээгдэхүүний найрлага нь цаг хугацааны явцад өөрчлөгддөггүй, эсвэл үечилсэн горимэдгээр шинж чанарууд нь дундаж утгуудын орчимд хэлбэлзэх үед. Урвалын хурд нь температураас хүчтэй шугаман бус хамааралтай байдаг тул шаталт нь гадаад нөхцөл байдалд маш мэдрэмтгий байдаг. Шаталтын ижил шинж чанар нь ижил нөхцөлд (гистерезисийн нөлөө) хэд хэдэн хөдөлгөөнгүй горим байгааг тодорхойлдог.

Шаталтын процессыг хэд хэдэн төрөлд хуваадаг: гялалзах, шатах, гал асаах, аяндаа шатах, аяндаа гал асаах, дэлбэрэлт, дэлбэрэлт. Үүнээс гадна шаталтын тусгай төрлүүд байдаг: шатах, хүйтэн дөл шатаах. Флэш гэдэг нь гал асаах эх үүсвэрт шууд өртсөнөөс үүссэн шатамхай болон шатамхай шингэний уурын агшин зуурын шаталтын үйл явц юм. Шатаах гэдэг нь гал асаах эх үүсвэрийн нөлөөн дор үүсэх шаталтын үзэгдэл юм. Гал асаах нь дөл харагдах дагалддаг гал юм. Үүний зэрэгцээ шатамхай бодисын үлдсэн масс нь харьцангуй хүйтэн хэвээр байна. Аяндаа шатах нь бодис дахь экзотермик урвалын хурд огцом нэмэгдэж, гал асаах эх үүсвэр байхгүй үед шаталтад хүргэдэг үзэгдэл юм. Аяндаа шаталт нь галын дөл дагалддаг аяндаа шаталт юм. Үйлдвэрлэлийн нөхцөлд модны үртэс, тослог өөдөс нь аяндаа гал авалцдаг. Бензин, керосин нь аяндаа гал авалцдаг. Тэсрэлт гэдэг нь бодисын хурдан химийн хувирал (тэсрэх шаталт) бөгөөд энерги ялгарах, механик ажил үүсгэх чадвартай шахсан хий үүсэх явдал юм.

Дөлгүй шатаах

Уламжлалт шаталтаас ялгаатай нь исэлдүүлэгч дөл ба бууруулагч дөл үүсэх бүс ажиглагдвал дөлгүй шатаах нөхцлийг бүрдүүлэх боломжтой. Үүний нэг жишээ нь цагаан алтны хар дээр этилийн спиртийн исэлдэлт зэрэг тохиромжтой катализаторын гадаргуу дээрх органик бодисын каталитик исэлдэлт юм.

Хатуу фазын шаталт

Эдгээр нь органик бус болон органик нунтагуудын холимог дахь хийн ялгаралт дагалддаггүй авто долгионы экзотермик процесс бөгөөд зөвхөн өтгөрүүлсэн бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэхэд хүргэдэг. Хий ба шингэн фазууд нь массын дамжуулалтыг хангадаг завсрын бодис хэлбэрээр үүсдэг боловч шатаах системийг орхихгүй. Ийм фаз үүсэх нь нотлогдоогүй урвалд ордог нунтаг жишээнүүд байдаг (тантал-нүүрстөрөгч).

"Хийгүй шаталт" ба "хатуу дөл шаталт" гэсэн өчүүхэн нэр томъёог ижил утгатай ашигладаг.

Ийм үйл явцын жишээ бол органик бус болон органик хольц дахь SHS (өөрийгөө үржүүлдэг өндөр температурт синтез) юм.

Шатаж байна

Галын дөл үүсдэггүй, шаталтын бүс нь материалаар аажмаар тархдаг шаталтын төрөл. Агаар ихтэй эсвэл исэлдүүлэгч бодисоор шингээсэн сүвэрхэг, эслэг материалд галд өртдөг.

Автоген шаталт

Өөрийгөө тэтгэх шаталт. Энэ нэр томъёог хог хаягдлыг шатаах технологид ашигладаг. Хог хаягдлыг автоген (өөрийгөө тэтгэх) шатаах боломжийг тогтворжуулагчийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хамгийн их агууламжаар тодорхойлно: чийг, үнс. Шведийн эрдэмтэн Таннер олон жилийн судалгаанд үндэслэн автоген шаталтын хил хязгаарыг тодорхойлохын тулд хязгаарлагдмал утгатай гурвалжин диаграммыг ашиглахыг санал болгов: 25% -иас дээш шатамхай, 50% -иас бага чийг, 60% -иас бага үнс.

Мөн үзнэ үү

Тэмдэглэл

Холбоосууд

Викимедиа сан.

Синоним

Бодисын хувиргалт нь эрчим хүч, дулаан ялгаруулалт, хүрээлэн буй орчинтой масс солилцоо дагалддаг физик, химийн процесс. Шаталт нь өөрөө шаталтын үр дүнд аяндаа эхлэх эсвэл эхэлж болно ... ... Том нэвтэрхий толь бичиг

Бусад толь бичигт "Шатах" гэж юу болохыг харна уу. ШАЛАХ, шатах, олон. үгүй, харьц. (ном). Ч-ийн дагуу үйлдэл, нөхцөл байдал. шатаах. Хий шатаах. Сэтгэлийн шаталт. Ушаковын тайлбар толь бичиг. Д.Н. Ушаков. 1935, 1940 ...

Ушаковын тайлбар толь бичиг Гялалзах, тоглох, урам зориг, гэрэлтэх, тоглох, хөөрөх, хөөрөх, өөдрөг сэтгэл, гялалзах, гялалзах, хүсэл тэмүүлэл, гал түймэр, хүсэл тэмүүлэл, гялалзах, урам зориг, гялалзах, урам зориг, хүсэл тэмүүлэл, сэтгэл татам, сэтгэл татам, шатах, хөөрөх Толь бичиг... . ..

ШатаахСинонимын толь бичиг - ШАТАЛТ гэдэг нь дулаан, дулааныг эрчимтэй ялгаруулж, хүрээлэн буй орчинд массын шилжилтийг дагалддаг химийн хувирал юм. Энэ нь аяндаа (аяндаа шаталт) эсвэл гал авалцаж эхэлдэг. Шаталтын онцлог шинж чанар нь ...... чадвар юм.

Нарийн төвөгтэй хими систем дэх дулааны хуримтлал эсвэл катализаторын урвалын бүтээгдэхүүнтэй холбоотой өөрийгөө аажмаар хурдасгах нөхцөлд тохиолддог урвал. Г.-ийн тусламжтайгаар өндөр температурт (хэдэн мянган К хүртэл) хүрч болох бөгөөд ихэвчлэн тохиолддог ... ... Физик нэвтэрхий толь бичиг

Бодисын хувиргах үйл явц нь эрчим хүч, дулааныг эрчимтэй ялгаруулж, хүрээлэн буй орчинд массын шилжилтийг дагалддаг физик, химийн процесс. өөрөө гал авалцсаны үр дүнд аяндаа эхэлж болно эсвэл ... ... эхлүүлж болно. Онцгой байдлын толь бичиг