Равновесие жидкость—пар в системе диоксид углерода—триэтиленгликоль

Исследована растворимость диоксида углерода в триэтиленгликоле при температурах 0—50 °С и давлениях до 9 МПа. Установлено расслоение в жидкой фазе этой системы при концентрации СО₂ 43—46 % мол. и температуре ниже критической для СО₂, причем вторая жидкая фаза представляет собой диоксид углерода с ма...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2010
Hauptverfasser:	Матвиенко, В.Г., Нифантова, Л.С.
Format:	Artikel
Sprache:	Russian
Veröffentlicht:	Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України 2010
Schriftenreihe:	Украинский химический журнал
Schlagworte:	Неорганическая и физическая химия
Online Zugang:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/185953
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Равновесие жидкость—пар в системе диоксид углерода—триэтиленгликоль / В.Г. Матвиенко, Л.С. Нифантова // Украинский химический журнал. — 2010. — Т. 76, № 4. — С. 88-91. — Бібліогр.: 7 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-185953
record_format	dspace
spelling	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1859532025-02-09T21:37:33Z Равновесие жидкость—пар в системе диоксид углерода—триэтиленгликоль РІвновага рідина—пара в системі діоксид вуглецю—триетиленгліколь Vapor-liquid equilibrium in carbon dioxide—triethylene glycol system Матвиенко, В.Г. Нифантова, Л.С. Неорганическая и физическая химия Исследована растворимость диоксида углерода в триэтиленгликоле при температурах 0—50 °С и давлениях до 9 МПа. Установлено расслоение в жидкой фазе этой системы при концентрации СО₂ 43—46 % мол. и температуре ниже критической для СО₂, причем вторая жидкая фаза представляет собой диоксид углерода с малой примесью триэтиленглиголя. Досліджено розчинність діоксиду вуглецю в триетиленгліколі при температурах 0—50 °С і тиску до 9 МПа. Встановлено розшарування у рідкій фазі цієї системи при концентрації СО₂ 43—46 % мол. і температурі нижче за критичну для СО₂, причому друга рідка фаза є діоксидом вуглецю з малою домішкою триетиленгліколю. Solubility of carbon dioxide in triethylene glycol in temperature range 0—50 °С and pressures up to 9 MPa was investigated. Limited solubility in a liquid phase of the system is established when concentration of СО₂ exceeds 43—46 % (at temperatures lower than the carbon dioxide critical temperature +31.04 °С). The second liquid phase is almost pure carbon dioxide. 2010 Article Равновесие жидкость—пар в системе диоксид углерода—триэтиленгликоль / В.Г. Матвиенко, Л.С. Нифантова // Украинский химический журнал. — 2010. — Т. 76, № 4. — С. 88-91. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. 0041–6045 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/185953 541.123 ru Украинский химический журнал application/pdf Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Неорганическая и физическая химия Неорганическая и физическая химия
spellingShingle	Неорганическая и физическая химия Неорганическая и физическая химия Матвиенко, В.Г. Нифантова, Л.С. Равновесие жидкость—пар в системе диоксид углерода—триэтиленгликоль Украинский химический журнал
description	Исследована растворимость диоксида углерода в триэтиленгликоле при температурах 0—50 °С и давлениях до 9 МПа. Установлено расслоение в жидкой фазе этой системы при концентрации СО₂ 43—46 % мол. и температуре ниже критической для СО₂, причем вторая жидкая фаза представляет собой диоксид углерода с малой примесью триэтиленглиголя.
format	Article
author	Матвиенко, В.Г. Нифантова, Л.С.
author_facet	Матвиенко, В.Г. Нифантова, Л.С.
author_sort	Матвиенко, В.Г.
title	Равновесие жидкость—пар в системе диоксид углерода—триэтиленгликоль
title_short	Равновесие жидкость—пар в системе диоксид углерода—триэтиленгликоль
title_full	Равновесие жидкость—пар в системе диоксид углерода—триэтиленгликоль
title_fullStr	Равновесие жидкость—пар в системе диоксид углерода—триэтиленгликоль
title_full_unstemmed	Равновесие жидкость—пар в системе диоксид углерода—триэтиленгликоль
title_sort	равновесие жидкость—пар в системе диоксид углерода—триэтиленгликоль
publisher	Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України
publishDate	2010
topic_facet	Неорганическая и физическая химия
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/185953
citation_txt	Равновесие жидкость—пар в системе диоксид углерода—триэтиленгликоль / В.Г. Матвиенко, Л.С. Нифантова // Украинский химический журнал. — 2010. — Т. 76, № 4. — С. 88-91. — Бібліогр.: 7 назв. — рос.
series	Украинский химический журнал
work_keys_str_mv	AT matvienkovg ravnovesiežidkostʹparvsistemedioksiduglerodatriétilenglikolʹ AT nifantovals ravnovesiežidkostʹparvsistemedioksiduglerodatriétilenglikolʹ AT matvienkovg rívnovagarídinaparavsistemídíoksidvuglecûtrietilenglíkolʹ AT nifantovals rívnovagarídinaparavsistemídíoksidvuglecûtrietilenglíkolʹ AT matvienkovg vaporliquidequilibriumincarbondioxidetriethyleneglycolsystem AT nifantovals vaporliquidequilibriumincarbondioxidetriethyleneglycolsystem
first_indexed	2025-12-01T01:31:35Z
last_indexed	2025-12-01T01:31:35Z
_version_	1850267608147820544
fulltext	2. Белоус А .Г., Новицкая Г.Н ., Полянецкая С.В., Горни- ков Ю.И . // Неорган. материалы. -1987. -23. -С. 470—472. 3. Белоус А .Г., Новицкая Г.Н ., Полянецкая С.В., Гор- ников Ю.И. // Журн. неорган. химии. -1987. -32, № 2. -С. 283—286. 4. Sanz J., Alonso J.A., Varez A. et al. The Institute laue Langevin Annual Report. -2002. -P. 34—35. 5. Gavrilenko O.N., Belous A.G., Kovalenko L.L., Pashko- va Y e.V . // Materials and Manufacturing Processes. -2008. -23. -P. 607—610. 6. Белоус А.Г., Новосадова Е.Б., Дидух И.Р. и др. Ион- ные расплавы и электролиты. -1986. -№ 4. -С. 68—73. 7. Bohnke O. // Solid State Ionics. -2008. -179. -P. 9–15. 8. Вест А . Химия твердого тела / Пер. с англ. -М .: Мир, 1988. -С. 440—441. 9. Belous A., Y anchevskiy O., V’yunov O. // Chem. Mater. -2004. -16. -P. 407—417. 10. Belous А ., Gavrilenko О., Pashkova O. et al. // Eur. J. Inorg. Chem. -2008. -P. 4792—4796. 11. Kakihana M.J. // Sol–Gel Sci. Technol. -1996. -6. -P. 4. 12. Jamnikab J., M aier J. // Phys. Chem. Chem. Phys. -2003. - № 5. -P. 5215—5220. 13. Z hu J., Y ang X., Xu X., W ei K. // Chinese Science Bull. -2006. -51, № 3. -P. 374—376. 14. Jasinski G., Jasinski P., Chachulski B., Nowakowski A. // Materials Science Poland. -2006. -24, № 1. -P. 261—268. 15. Ramamoorthy R., Dutta P., Akbar S. // J. Materials Sci- ence. -2003. -№ 38. -P. 4271—4282. 16. Roffat M ., Nol O., Soppera O., Bohnke O. // Sensors and Actuators B. -2009. -138. -P. 193—200. 17. M aier J. // Solid State Ionics. -2002. -148. -P. 367. 18. Pat. U.S . -Publ. July, 1967. 19. Bradley D.C., Hancock D.C., W ardlow W . // J. Chem. Soc. -1952. -P. 2773—2785. 20. Bradley D.C. // Ibid. -1952. -P. 4204—4212. 21. Cпицын В.И., Мартыненко Л.И. Неорганическая хи- мия. -М .: Изд-во МГУ, 1994. -Ч . II. 22. M arek I. Titanium and zirconium in organic synthesis. -Weinheim: Wiley-VCH, 2002. -P. 512—519. 23. Иванов В.К., Баранов А .Н , Капустин Д.В, Третья- ков Ю.Д. // Неорган. материалы. -1997. -33, № 7. -C. 830—834. Інститут загальної та неорганічної хімії Надійшла 04.12.2009 ім. В.І. Вернадського НАН України, Київ Інститут високомолекулярних сполук НАН України, Київ УДК 541.123 В.Г. Матвиенко, Л.С. Нифантова РАВНОВЕСИЕ ЖИДКОСТЬ—ПАР В СИСТЕМЕ ДИОКСИД УГЛЕРОДА—ТРИЭТИЛЕНГЛИКОЛЬ Исследована растворимость диоксида углерода в триэтиленгликоле при температурах 0—50 оС и давле- ниях до 9 МПа. Установлено расслоение в жидкой фазе этой системы при концентрации СО2 43—46 % мол. и температуре ниже критической для СО2, причем вторая жидкая фаза представляет собой диоксид углеро- да с малой примесью триэтиленглиголя. ВВЕДЕНИЕ. Триэтиленгликоль (ТЭГ) наряду с диэтиленгликолем (ДЭГ) широко применяется в качестве абсорбента для удаления влаги из при- родного газа. В процессе осушки в нем раство- ряются также другие компоненты этого газа, в ча- стности, диоксид углерода, парциальное давле- ние которого в некоторых случаях может дости- гать нескольких МПа. Кроме того, диоксид угле- рода является одним из компонентов многих тех- нологических газов. В литературе имеются немно- гочисленные экспериментальные данные по раст- воримости диоксида углерода в ТЭГ [1—3], кото- рые, однако, существенно различаются между со- бой. Ранее [4] нами была изучена растворимость диоксида углерода в ДЭГ в интервале темпера- тур 0—50 оС и давлениях до 9 МПа. При этом было отмечено появление второй жидкой фазы при температурах ниже критической температуры СО2 (+31.04 оС), когда его концентрация в растворе пре- вышала 33 % мол.. Вторая жидкая фаза является практически чистым диоксидом углерода. В настоящей работе приведены результаты Неорганическая и физическая химия © В.Г. Матвиенко, Л.С. Нифантова , 2010 88 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2010. Т. 76, № 4 экспериментального исследования растворимости диоксида углерода в ТЭГ при повышенных давле- ниях в температурном интервале 0—50 оС. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ. Эксперимен- тальное исследование растворимости диоксида углерода в триэтиленгликоле при повышенных да- влениях проводилось по ранее разработанной на- ми методике [5]. Ее суть заключается в том, что в термостатируемой калиброванной цилиндричес- кой ячейке из кварцевого стекла ртутным порш- нем сжимается двухфазная (жидкость—пар) сис- тема диоксид углерода—ТЭГ с известными мас- сами компонентов. При установившемся равнове- сии измеряют давление и высоты столбов жидкой и газовой фаз. По этим данным, используя лите- ратурные значения коэффициентов сжимаемости диоксида углерода, находят массу этого компоне- нта в газовой фазе, а затем и в растворе. Массы компонентов определяют взвешиванием ячейки на аналитических весах. Высоты столбов газовой и жидкой фаз измеряют катетометром В 630 с по- грешностью 0.015 мм. Давление устанавливают с помощью образцового манометра класса 0.4. Со- держимое ячейки для быстрого достижения сос- тояния равновесия интенсивно перемешивают с помощью внутренней никелевой мешалки, кото- рая перемещается по оси ячейки при движении на- ружного кольцевого магнита. Фазовое равнове- сие в условиях эксперимента устанавливается в течение 2—3 мин. Погрешность определения и под- держания температуры оценивается в 0.03 оС. Результаты экспериментальных исследова- ний по растворимости диоксида углерода в три- этиленгликоле при повышенных давлениях в температурном интервале 0—50 оС приведены в таблице, где Р — равновесное давление диоксида углерода над раствором, а X CO 2 — мольная доля его в растворе. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ. Интересно от- метить, что для получения приводимых данных потребовалось всего 1.2 г ТЭГ и 0.25 г СО2. При этом было определено более ста пятидесяти точек на изотермах равновесия жидкость—пар и уста- новлены границы области расслоения в жидкой фазе. Данные, найденные в процессе повышения давления (абсорбция) и его понижения (десорб- ция), укладываются на одну кривую, что свиде- тельствует о достижении равновесия при проведе- нии эксперимента. Экспериментальные данные указывают на то, что в жидкой фазе системы ТЭГ—СО2 при тем- пературe ниже критической для СО2 наблюдает- ся расслоение при концентрации последнего 43 —46 % мол., причем появляющаяся легкая жидкая фаза представляет собой жидкий СО2 с незначи- тельной примесью ТЭГ. Об этом свидетельст- вует тот факт, что она появляется при давлении, которое в пределах ошибки эксперимента совпа- дает с давлением насыщенного пара чистого ди- оксида углерода. С повышением температуры область гетерогенности в жидкой фазе несколько расширяется. При температурах 0—20 оС изотермы раст- воримости представляют собой почти прямые ли- нии (выполняется закон Генри вплоть до кривой расслоения), а при 30—50 оС они являются выпук- лыми по отношению к оси абсцисс. На основе ранее разработанного нами термо- динамически строгого метода расчета дифферен- циальных молярных теплот растворения летучего компонента в малолетучем абсорбенте по данным работы [6] были определены дифференциальные молярные теплоты растворения диоксида углеро- да в триэтиленгликоле. Рабочее уравнение для расчета дифференци- альной молярной теплоты растворения летучего компонента (∆Hp) в растворе с мольной долей его Х1 при температуре T и равновесном давлении Р имеет вид: ∆H p =   ∂ lnP ∂ (1/T )  X 1 ⋅ Z R ⋅ 1 − V __ 1P Z R T   . Здесь первый множитель — это тангенс угла, ко- торый образует прямая, построенная в координа- тах lnP—1/Т для данной концентрации раствора Х1. При расчете величины ∆Hp учитывается от- клонение поведения газовой фазы от идеального (с помощью коэффициента сжимаемости Z ) и объем летучего компонента в растворе (V1 — его парциальный молярный объем). Для расчета теплоты растворения диоксида углерода в растворе триэтиленгликоль—диоксид углерода необходимо иметь данные по свойствам газообразного диоксида углерода [7], для чего бы- ли рассчитаны его коэффициенты сжимаемости в газообразном состоянии, а также молярные теп- лоты конденсации при различных температурах [6]. Зависимость дифференциальной молярной теп- лоты растворения диоксида углерода от мольной доли его в растворе триэтиленгликоль—диоксид углерода представлена на рисунке. Из него следу- ет, что количество теплоты, выделяющейся при ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2010. Т . 76, № 4 89 равновесном переходе одного моля газообразно- го диоксида углерода в раствор данного состава, уменьшается с ростом концентрации его в рас- творе и равно теплоте конденсации СО2, когда наступает расслоение. По полученным опытным данным о раство- римости диоксида углерода в ТЭГ рассчитаны ак- тивности, коэффициенты активности, теплоты сме- шения, избыточные энергии Гиббса и энтропии ди- оксида углерода в рассматриваемой системе. Ис- Равновесные параметры системы СО2—ТЭГ при температурах 0—50 оС XCO2 Р, МПа XCO2 Р, МПа XCO2 Р, МПа XCO2 Р, МПа XCO2 Р, МПа XCO2 Р, МПа 0 оС 10 оС 20 оС 30 оС 40 оС 50 оС 0.0938 0.766 0.0807 0.815 0.0741 0.903 0.0638 0.976 0.0593 1.048 0.0552 1.104 0.0955 0.703 0.0843 0.854 0.0817 1.006 0.0676 0.980 0.0608 1.056 0.0561 1.128 0.1055 0.773 0.0888 0.893 0.0876 1.088 0.0683 1.047 0.0624 1.127 0.0577 1.215 0.1059 0.848 0.0991 0.991 0.0973 1.207 0.0741 1.094 0.0676 1.143 0.0579 1.148 0.1179 0.898 0.1015 1.011 0.0973 1.211 0.0877 1.260 0.0719 1.253 0.0602 1.219 0.1220 0.961 0.1138 1.122 0.1143 1.369 0.0883 1.311 0.0740 1.297 0.0646 1.334 0.1650 1.253 0.1235 1.209 0.1189 1.417 0.1021 1.502 0.0824 1.487 0.0695 1.413 0.1675 1.285 0.1237 1.220 0.1241 1.508 0.1072 1.582 0.0830 1.448 0.0708 1.489 0.2194 1.705 0.1646 1.570 0.1304 1.560 0.1217 1.769 0.0978 1.670 0.0868 1.763 0.3049 2.390 0.1679 1.602 0.1747 2.095 0.1474 2.124 0.1031 1.762 0.0901 1.751 0.3173 2.481 0.1834 1.769 0.1774 2.135 0.1529 2.176 0.1257 2.133 0.1038 2.082 0.3407 2.639 0.2194 2.125 0.2194 2.717 0.1717 2.500 0.1260 2.201 0.1108 2.206 0.3481 2.703 0.2676 2.743 0.2410 3.072 0.1784 2.560 0.1660 2.950 0.1338 2.614 0.3670 2.818 0.2791 2.822 0.2432 3.104 0.2194 3.325 0.2062 3.706 0.1408 2.790 0.3786 2.937 0.2800 2.814 0.2583 3.271 0.2284 3.433 0.2063 3.670 0.1635 3.243 0.3812 2.933 0.3010 3.029 0.2652 3.363 0.2287 3.433 0.2064 3.730 0.1894 3.919 0.4147 3.096 0.3029 3.021 0.2753 3.522 0.2419 3.660 0.2194 3.984 0.1920 3.971 0.4237 3.255 0.3255 3.300 0.2903 3.722 0.2552 3.900 0.2197 3.946 0.1984 4.191 0.4333 3.303 0.3316 3.340 0.3102 3.961 0.2572 3.976 0.2214 3.990 0.2047 4.219 0.4545 3.446 0.3454 3.491 0.3186 4.081 0.2695 4.140 0.2289 4.137 0.2111 4.391 0.4558 3.479 0.3639 3.659 0.3310 4.261 0.2715 4.303 0.2403 4.285 0.2194 4.735 0.3696 3.703 0.3468 4.461 0.2883 4.507 0.2441 4.353 0.2208 4.631 0.3962 3.958 0.3666 4.705 0.3019 4.807 0.2455 4.485 0.2322 4.823 0.3988 4.010 0.3822 4.909 0.3350 5.416 0.2587 4.737 0.2502 5.219 0.4237 4.222 0.3958 5.093 0.3482 5.588 0.2664 4.845 0.2606 5.547 0.4446 4.426 0.4373 5.634 0.3856 6.325 0.2753 5.017 0.2726 5.827 0.4475 4.502 0.4401 5.736 0.4037 6.674 0.2905 5.421 0.2980 6.420 0.4166 6.886 0.3066 5.674 0.3138 6.849 0.4288 7.202 0.3240 6.110 0.3334 7.386 0.3357 6.419 0.3560 7.972 0.3566 6.800 0.3570 7.992 0.3667 7.100 0.3907 8.914 0.3747 7.301 0.3946 7.714 0.4179 8.311 Неорганическая и физическая химия 90 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2010. Т. 76, № 4 пользование уравнения Гиббса–Дюгема позволя- ет определить эти же величины для второго ком- понента — ТЭГ. РЕЗЮМЕ. Досліджено розчинність діоксиду вуг- лецю в триетиленгліколі при температурах 0—50 оС і тиску до 9 МПа. Встановлено розшарування у рідкій фазі цієї системи при концентрації СО2 43—46 % мол. і температурі нижче за критичну для СО2, причому друга рідка фаза є діоксидом вуглецю з малою домі- шкою триетиленгліколю. SUMMARY. Solubility of carbon dioxide in triethy- lene glycol in temperature range 0—50 oС and pressures up to 9 MPa was investigated. Limited solubility in a liquid phase of the system is established when concentra- tion of CO2 exceeds 43—46 % (at temperatures lower than the carbon dioxide critical temperature +31.04 oС). The second liquid phase is almost pure carbon dioxide. 1. Технология переработки природного газа и конден- сата. Т. 38. Справочник в 2 ч. -М .: ООО “Недра- Бизнесцентр”, 2002. -Ч .1. 2. Soave G.S . // Chem. Eng. Science. -1972. -27. -P. 1197—1203. 3. Stephens M eta A., T amplin W .S . // J. Chem. Eng. Data. -1979. -24, № 2. -P. 81—82. 4. Матвиенко В.Г., Нифантова Л.С. // Наук. праці Донецького націон. техн. ун-ту. Сер. Хімія і хім. технологія. -2009. -Вип. 144, № 12. -С. 67—74. 5. Ярым-Агаев Н .Л., Матвиенко В.Г., Грознер Ю.Л. // Журн. прикл. химии. -1995. -68, № 2. -С. 198—202. 6. Матвиенко В.Г., Ярым-Агаев Н .Л., Куковинец Е.В., Нифантова Л.С. // Наук. праці Донецького націон. техн. ун-ту. Сер. Хімія і хім. технологія. -2007. -Вип. 119, № 9. -С. 44—54. 7. Алтунин В.В. Теплофизические свойства двуокиси углерода. -М .: Изд-во стандартов, 1975. Донецкий национальный технический университет Поступила 21.09.2009 УДК 536.631:666.289 Н.П. Горбачук, С.Н. Кириенко, В.Р. Сидорко, И.М. Обушенко НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫЕ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МОНОГЕРМАНИДА ЭРБИЯ Впервые методом адиабатической калориметрии измерена теплоемкость ErGe в интервале температур 55.78— 301.22 К. Рассчитаны значения энтальпии, энтропии и приведенной энергии Гиббса. ВВЕДЕНИЕ. Уникальные физико-химические свойства соединений редкоземельных металлов по- зволяют рассматривать их как перспективные ма- териалы для зеркальных покрытий и холловских датчиков, пригодных для работы при высоких тем- пературах, выпрямляющих и оммических конта- ктов, инфракрасных детекторов, рабочих тел в хо- лодильных устройствах, работающих вблизи ком- натных температур и т.д. [1, 2]. Сведения о ди- аграммах состояния совместно с термодинамиче- скими характеристиками важны для понимания природы физико-химического взаимодействия компонентов в широких областях температур и концентраций, характера их поведения в услови- Зависимость дифференциальной молярной теплоты рас- творения диоксида углерода от его мольной доли в рас- творе: 1 — 0; 2 — 10; 3 — 20; 4 — 30; 5 — 40; 6 — 50 оС. © Н .П. Горбачук, С.Н . Кириенко, В.Р. Сидорко, И .М . Обушенко , 2010 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2010. Т . 76, № 4 91

Равновесие жидкость—пар в системе диоксид углерода—триэтиленгликоль

Institution

Ähnliche Einträge