вплив температури

Як правило, розчинність газів в рідинах зменшується при підвищенні температури. Як приклад в табл. 6.3 наведені значення коефіцієнта абсорбції аміаку у воді при різних температурах. Розглянемо докладніше наступне рівновагу:

При 273 К коефіцієнт абсорбції кисню в воді дорівнює 0,05, а при 293 К він дорівнює 0,03. Це пояснюється тим, що зворотна реакція в даному рівновазі ендотермічна. Отже, у міру підвищення температури відбувається поглинання теплової енергії розчином, в результаті чого рівновагу зміщується вліво. І навпаки, процес розчинення газу в рідині з утворенням насиченого розчину, як правило, є екзотермічним. Ця загальна закономірність для розчинів газів в рідинах має, однак, деякі винятки. Так, розчинність благородних газів в рідких вуглеводнях зростає при підвищенні температури. Процес утворення насиченого розчину в даному випадку є ендотермічним.

Залежність між розчинністю газу в рідині і тиском визначається законом Генрі. Відповідно до закону Генрі, маса т газу, розчиненого в заданому обсязі рідини, з якої газ знаходиться в рівновазі при певній температурі, пропорційна тиску р газу. Таким чином,

де К-коефіцієнт пропорційності. Цей коефіцієнт є константу рівноваги для розчинення газу в рідині,

Таким чином, розчинність газу в рідині підвищується при зростанні тиску. Саме з цієї причини водолази змушені уникати швидкого підйому з глибини на поверхню (див. Нижче). Закон Генрі грає також важливу роль в промисловості. При промисловому одержанні водню за допомогою процесу Боша (див. Розд. 12.1) для видалення діоксиду вуглецю з водню газоподібну суміш цих газів пропускають під високим тиском через воду. При тиску близько 50 атм діоксид вуглецю добре розчиняється в воді і майже повністю видаляється з водню.

Кесонна хвороба. Це хворобливий стан виникає у водолазів, коли вони занадто швидко піднімаються з глибини, де знаходилися під підвищеним тиском, на поверхню, де нормальний атмосферний тиск. При підйомі і зменшенні тиску відбувається одночасне зменшення розчинності азоту в крові. Це призводить до виділення бульбашок азоту в кровоносній системі, що викликає сильні больові відчуття. Крім того, бульбашки азоту перешкоджають кровообігу в дрібних кровоносних судинах мозку і інших частин тіла.

Щоб уникнути кесонної хвороби водолазам доводиться повільно повертатися з глибини на поверхню або користуватися при зануренні замість звичайного повітря сумішшю, що містить 80% гелію і 20% кисню. Гелій не викликає кесонної хвороби, оскільки його розчинність в крові (т. Е. Воді) набагато менше, ніж у азоту (див. Табл. 6.1).