Файл: Авдеев, Н. Я. Аналитико-статистические исследования кинетики некоторых физико-химических процессов учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.10.2024

Просмотров: 75

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

§ 15.

Нейтрализация едкого натра кислотами

В работе

[105], посвященной зависимости скорости реак­

ции нейтрализации от природы и условий взаимодействующих веществ, приведены экспериментальные кривые кинетики нейт­ рализации водного раствора едкого натра кислотами.

Графо-аналитический метод обработки опытных данных [105] показывает, что кривые кинетики реакции нейтрализации удов­ летворительно аппроксимируются уравнением вида (84), где Q (t)—относительное количество^%) превращенного вещества за

время і; а

и р — параметры,

характеризующие природу

взаи­

модействующих веществ (табл. 43).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

43

Сравнение расчетных (числитель) и опытных (знаменатель)

 

 

 

определений

кинетики

нейтрализации

водного

раствора едкого натра (0,.054)

 

 

 

 

 

 

кислотами

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Время нейтрализации, мин

 

 

 

Пара­

Кислота

1

2

3

4

5

10

15

20

30

45

60

80

 

метры

 

 

 

 

ВЫХОД вещества,

%

массы

 

 

а

Р

Борная

45

77

88

96

98

100

 

 

 

 

 

 

0,600 1,2

45

76

88

95

98

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Нитробен-

5

11

17

24

30

50

70

82

93

98

99

100

0,054

1.1

зойная

5

12

18

24

31

53

70

83

93

98

99

100

 

 

 

Бензойная

6

11

17

22

27

48

63

74

88

96

98

100

0,058

1,0

6

11

1/

23

28

47

63

75

88

96

98

100

 

 

 

 

Салицило-

5

10

14

18

22

39

53

62

78

90

95

98

0,051

1,о

вая

5

10

14

17

22

39

53

64

78

90

95

99

 

 

 

 

§ 16. Газовыделение газообразующими веществами

Статистическая обработка большого опытного материала [106] показывает (табл. 44), что кривые кинетики газовыделения газообразующими веществами также описываются уравне­ нием вида (84), где Q (t) — относительное количество (%) газа, выделившегося за время t\ а и р — параметры, зависящие от температуры газообразования и от природы вещества. (Погреш­ ность по всем испытанным образцам (табл. 44) составляет ме­ нее 1%).

80


опытных (знаменатель) определений кинетики газовыделения

различными газообразователями

Сравнение расчетных (числитель) и

 

% ‘4J.30H -ГПЭСІЛОЦ

Параметры

«

 

 

1

 

 

о

 

 

Ö

 

 

о

 

 

in

 

 

о

 

мин

со

массы

о

газовыделения,Время

газа,количество%

о

 

0 5

 

 

о

 

 

t--

 

 

о

 

 

іл

 

 

о

 

 

со

 

0 , 9

о>

СЧ

О

ОО

0 0

00

СЧI (N Г- 1Г"

О 1 сч со 1СО

I"- СП

Tt* ^

сч ^ со 1со

0 0 1 00

г - 1 00

0,5

1

 

 

СП

 

СЧ

' О

СО

со

00

 

юо

 

1

 

1

 

1

 

1

О

 

о

 

о

1

со 1

СО

1

05

I

СП

СП1СП

1

оо 1 оо

О

СО 1 00 о о Г - 1 h -

О 1о со 1со іл 1іл СП 1СП

 

 

0.6

 

о

 

0,6

 

0,4

0,5

1

 

 

 

оо

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

со

 

со

 

оо

о

 

СО

00

 

 

 

ІЛ

г -

ю

 

сч

 

 

 

сч

 

о

о

СП

 

ю

 

о

 

о

 

со

о

 

со

 

 

п -

 

о

 

о

 

СО

 

СО

 

 

со

о

 

о

 

о

 

о

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

■ч*1тг

О 1о

 

1

■ЧГ 1■'3* 001со

ІЛ

о

о

 

СЧ 1СЧ

^

1Tt*

1

ІЛ

1 to

СО 1сч

О 1о

СО I СО

T f

1 -rt*

ТГ 1 Т*

СП 1СП

о

о

сч

1 сч

 

 

1

ІЛ

I со t o

1 іл

СП

1 оо

сч 1 сч

О

1

со 1со

00

1 00

О*»

105

Tj*

1 Tj*

1

Ю

1 г -

СО 1 со

Ю

1<3*

05

1 О

LO

1 ІЛ

сч

1 см

г-- 1 Г--

СП 1СП

1 сч

СО

1 СО

1

CD 1 СО

05

1 сч

СЧ 1сч

f -

1 00

СЧ

1 о

 

 

Ш

1 СО

00

\00

 

 

СО

1 СО

1

а>1ст>

СП 1 СП

I сч

Т

1 'd*

'■tj’

1TJ*

СО 1 со

СО 1 со

 

 

сч

1 см

О 1 о

со 1со

Г " 1 г - СП 1 05

= 1=

СО 1 t o

о о

 

 

сч

1 сч

 

 

о

- 1 -

t o 1 г-- О 1о Г- 1t-~

1

со 1^

чг 1іл СО 1 ІЛ

СО 100

 

 

 

СП 1сП

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Do

ю

о

ю

о

о

о

ІЛ

о

о

КИНЭЖОІГЕВСІ

ю

to

со

сч

СО

оо

СП

СП

о

 

 

 

 

 

всМівбэішэх

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0/8Ю ‘ОІГ

г-

t*-

г*-

г-

СП

СП

тг

сч

сч

 

 

Tt*

 

сг

05

сч

-эиь aoaoEBj

Изобутиронитрил

 

 

 

Диамидазодикарбоновая кислота

 

 

Диазоаминобензол

 

Химическоеназвание газообразователей

А

А

А

А

А

А

81


Продолжение таблицы 44

°/о

‘ЧАЭОН

0,3

0,2

0,8 1:-------

0,5

1

 

0,3

0,7

 

О

 

-m sdjojj

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Параметры

сх

 

Г-

ю

05

см

05

о

00

 

5

 

 

о

00

 

Tf*

Tt*

 

 

 

00

СО

СО

со

 

о

V

 

 

 

 

 

о

о

 

 

 

 

о

 

 

О

 

О

 

 

Ö

 

о

05

00

ю

со

 

оз

со

 

ID

 

 

 

 

 

 

 

 

О

 

\

Ö

|

со

 

 

о

 

 

см

 

 

CM

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

о

О 105

 

 

О 105

 

 

 

 

 

СО

 

 

 

 

 

 

1

 

1

 

1

L9

 

 

1

 

ю

 

05 100

 

05 100

 

 

 

05

 

 

о

 

 

О I о

«D 1iD

О 1о

 

 

1

 

CM

 

 

 

 

 

00 100

 

1

S9 1 99

 

 

1

 

со

массы

00 100

о

о

0 0 1со

о

о

 

показаний

05

показаний

мин

о

00 100

05 105

Г- 1h-

05 105

 

1

05

1

газовыделения,Время

%газа,количество

•чг 1

ОЗ 105

тг 1■'Г 05 I 05

 

 

 

 

 

 

 

 

05

Г- 1h-

05 105

CD1ю

05 105

 

1

1

нет

05

нет

о

о

 

 

 

S9

 

о

 

00 100

Г-- 1СО

О I 05

00 1C-

 

 

 

 

О

 

О 1О

 

о

 

О 1—

Ю 1ю

СО1см

ID 1-*г

 

 

1

 

 

 

00 1£«

 

 

 

1

99

 

s

 

 

 

 

г- 1

05 105

 

05 1О)

 

 

 

05 105

 

о

 

05 105

 

 

со 1 со Г- 1h-

О 1о

 

 

Оз

05

lD I ^

 

ю

 

Ю 1Ю

5! 15> см 1см оо 1со

о

о

Ю 1LD t-~

г-

05 105

 

о

 

тГ 1чг СМ см

О 1см iD 1г-

05

05

 

 

СМ1со О I О

 

со

 

тг 1•«?* 00

оо

 

<0 1СО

05

ОЗ ? I 3

г- 1г-

ОЗ 105

 

о

 

05 105

ю

11*-

-|< м

о

о

LO lD

551«

см Гем СО

со

 

 

 

 

ID

см

см оо

оо

Ю 1ID

h-

h-

 

 

Do

О

о

о

 

о

о

 

CO

о

 

О

 

вннэжоігевб

 

ю

см

 

со

TJ-

 

ID

CD

ed/Cisdauivaj,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г/8

wo

‘oif

СМ

см

Ю

ю

ID

 

CO

CD

CD

см

см

2

 

со

СО

 

CM

CM

CM

-эиь aoaoEBj

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Бензосульфонилгидразид

 

 

 

 

 

Бензосульфонилгидрозид

 

 

 

 

 

Химическоеназвание газообразователей

 

 

 

А

 

А

 

A

 

fit

fit

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8?


§ 17. Истечение жидкости из водных и органических пен

Для пен, используемых при получении пенопластов, наибо­ лее важной характеристикой стабильности является скорость ис­ течения жидкости из пен. Экспериментальные исследования [107, 109] показывают, что кривые, описывающие кинетику истечения жидкости из пен могут быть разбиты на три участка, каждый из которых аппроксимируется соответствующим эмпирическим уравнением [109]. Нами установлено ]61], что кривые кинетики истечения жидкости из водных и органических пен могут быть представлены в аналитической форме с помощью уравнения (84),

где Q(t) — количество (%)

жидкости под пенным столбом за вре­

мя I; а и р — параметры,

определяемые условиями

пенообразова-

ния (табл. 45, 46).

 

 

 

 

Т а б л и ц а 45

Опытные (о) и расчетные (Р) определения кинетики

истечения

жидкости из пены 1% раствора алкилбензосульфоната в диоктилфталате при температуре 25° С

Метод расчета

0

р

W

 

 

Время

истечения

жидкости, мин

 

Параметры

4

8

12

16

20

24

28

32

36

а

р

 

 

количество жидкости,

% массы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

35

60

' 73

84

87

90

 

 

 

 

 

37

60

75

84

89

93

95

97

98

0,1165

1

7,28

4,62

2,89

1,85

1 ,27

0,81

0,58

0,35

0,31

Скорост ь

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

разрушения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пены

 

Вторым важным показателем стабильности пены является период полураспада пенного столба, который в рассматриваемом нами случае может быть найден из уравнения (84) при Q (tn) = = 50%

Ш_2

у Ч б 9 3 1 _

8б)

ау а

Обозначая время продолжительности жизни пенного столба через tk и принимая условно Q (Ä) = 99%, из уравнения (84) получаем еще один показатель стабильности пены:

, p f

2 ln 10 _

p f

4,6052

h — у

а

у

(86)

а

83