->气-液相平衡若气相为理想气体的混合物,即Φ,=1:则低压下的气一液平衡关系为p, = py, =E, x,如果不是稀溶液,则还应引入活度和活度因子亨利定律也可用容积摩尔浓度c来表示,则C; = H, Ji(g)溶解度系数Hi在低压下则为c; = H pi
一 气-液相平衡 若气相为理想气体的混合物,即 , 则低压下的气-液平衡关系为 如果不是稀溶液,则还应引入活度和活度因子。 亨利定律也可用容积摩尔浓度ci来表示,则 溶解度系数 Hi 在低压下则为 1 i = i i i i p = p y = E x i i i(g) c = H f i Hi pi c =
->气-液相平衡溶解度系数和亨利系数的近似关系为pH,=M'Ep为溶液的密度:MO为溶剂摩尔质量亨利系数E.与溶解度系数H与温度和压力的关系为d ln Ed ln H;△H福Rd(1/T)d (1/T)d ln H,-Vd ln E.iRTdpdpV气体在溶液中的偏摩尔容积m3/kmol
一 气-液相平衡 溶解度系数和亨利系数的近似关系为 为溶液的密度;M0为溶剂摩尔质量。 亨利系数Ei与溶解度系数Hi与温度和压力的关 系为 气体在溶液中的偏摩尔容积 m3/kmol i 0 i H M E = ( ) ( ) i i i ln ln H 1 T 1 T d E d H d d R = − = i i i ln ln p p d E d H V d d RT = − =
》溶液中气体溶解度的估算如果溶液中含有电解质,这些电解质的离子将会降低气体的溶解度,它可由如下关联式表示Ig(E / E°)=lg(H° / H)=h,I, +h,I2 +:式中E、E为气体在水中和在电解质溶液中的亨利系数H°、H为气体在水中和在电解质溶液中的溶解度系数:I、I,为溶液中各电解质的离子强度,I=c;Z其中c;为离子浓度,Z,为离子价数:
二 溶液中气体溶解度的估算 如果溶液中含有电解质,这些电解质的离子将会降低气体 的溶解度,它可由如下关联式表示 式中E0 、E 为气体在水中和在电解质溶液中的亨利系数; H0 、H 为气体在水中和在电解质溶液中的溶解度系数; I1、I2 为溶液中各电解质的离子强度, 其中ci为离子浓度,Zi为离子价数; lg(E / E 0 )= lg(H 0 / H )= h1 I 1 + h2 I 2 + = 2 i i 2 I 1 c Z
》溶液中气体溶解度的估算hi、hz为溶液中各电解质所引起的溶解度降低系数,其数值负离为h=h+h_+hg,其中h+、h.、hc分别为该电解质正、子及被溶解的气体引起的数值。如果吸收剂中含有非电解质溶质,气体溶解度亦会降低则溶解度系数为lg(E / E°)= lg(H° / H)= hsCs式中h.为非电解质溶液盐效应系数,m2/kmol;cs为非电解质的浓度,kmol/m2;并且盐效应系数随分子量增大而增加
二 溶液中气体溶解度的估算 h1、h2为溶液中各电解质所引起的溶解度降低系数,其数值 为 ,其中h+、h-、hG分别为该电解质正、负离 子及被溶解的气体引起的数值。 如果吸收剂中含有非电解质溶质,气体溶解度亦会降低, 则溶解度系数为 式中 hs为非电解质溶液盐效应系数, ; cS为非电解质的浓度, ; 并且盐效应系数随分子量增大而增加。 h = h+ + h− + hG ( ) ( ) S S lg E / E = lg H / H = h c 0 0 m kmol 3 kmol m 3
》溶液中气体溶解度的估算[例6-1]计算CO2在20℃、1mol/LNa2CO,和1mol/LNaOH溶液中的溶解度系数,已知CO,在20℃水中溶解度系数H.为0.385kmol/(m2.MPa)解:查表6-2及表6-3得对1mol/LNazCOg:h, = h,+h_+h=0.091+0.038-0.015=0.1141mol/LNaOH:h2 = h +h_ +hc = 0.091 +0.060 - 0.015 = 0.1361mol/LNa,CO,的离子强度:I =,Zc,Z =(2 + 4)=3
二 溶液中气体溶解度的估算 [例6-1]计算CO2在20℃、1mol/LNa2CO3和1mol/L NaOH溶液中的溶解度系数,已知CO2在20℃水中溶 解度系数H0为0.385 。 解:查表6-2及表6-3得 对1mol/L 1mol/L 1mol/LNa2CO3的离子强度: kmol (m MPa) 3 h h h h 0.091 0.038 0.015 0.114 Na2CO3:1 = + + − + G = + − = NaOH:h2 = h + + h − + h G = 0.091+ 0.060 − 0.015 = 0.136 (2 4) 3 2 1 c Z 2 1 I 2 1 = i i = + =