Критическая температура и давление

Критическая температура и давление

Олендер и Лиан дер (1950) изучали систему NaCl — Н20 при температурах и давлениях, близких к критическим. Они установили, что критическая температура и критическое давление увеличиваются с присутствием NaCl, а критическая точка лежит на экстраполированной кривой давления паров чистой воды. Авторы приводят следующие критические значения:

NaCl, %          0 0,2 0,5 1,0 1,5 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0

Ткр (°С) 374 379,5 383,5 388,5 394 399 408,5 416,5 424 431 437,5 Ркр (,кг/см2) 224 239 248 259 271 283 309 332 354 376 397

Предельная концентрация, для которой еще существует критическая точка, определена не была. Чертеж, иллюстрирующий результаты авторов, показывает, что этот предел может лежать около 10% NaCl (около 457° и 470 кг/см 2). Приведены замечательные данные для различных концентраций соли. Эти данные для насыщенных растворов, находящихся в равновесии со своими парами, приведены ниже.

Т(°С)                350 360 370 380 390 400 410 420 430 440 450 460 475

Р (кг/см*)      113 127 141 155 169 183 198 213 227 243 258 273 297

Морей и Хессельгессер (1951а) измеряли динамическим методом растворимость в перегретом паре кремнезема и некоторых других соединений. Условия менялись в пределах 60—950 кг/см2 и 400—500°. Они обнаружили увеличение растворимости с увеличением температуры и плотности пара. Исходя из предположения (весьма сомнительного), что системы имеют свойства идеальной газовой смеси, они преобразовали данные растворимости в данные летучести, так что парциальное давление БЮг при 95 кг/см 2 и 500° соответствовало 2,65 атм. Поскольку эта величина много больше, чем летучесть, они заключили, что имеет место полная растворимость. Значения растворимости кварца, силикатного: стекла, 1Чаг504 и Са50д при тех же величинах Р и Т (95 кг/см2
и 400°) приведены ниже.

См. также:  Включения, содержащие при комнатной температуре только кристаллы

Кварц

*

Силикатное стекло

N>„50,

СаБО,

Растворимость, г/100 г Н20

0,2596

0,4179

0,4300

0,0016

Морей и Хессельгессер (1951Ь) продолжали свои прежние (1951а) исследования по растворимости минералов в парах. Их данные в соответствующих областях температуры и давления близки к значениям растворимости кварца, полученным Кеннеди (1950с). Анализируя эти результаты, авторы пришли к выводу, что растворимость определяется в первую очередь не давлением, а количеством присутствующей воды. Тем же динамическим методом они определяли растворимость альбита. Явление осложнялось разложением минерала при низких давлениях, однако разложение было незначительным при 2000 бар. Данные авторов приведены в табл. 3. Энстатит и кремнезем растворяются больше, чем окись магния.

Таблица 3

РАСТВОРИМОСТЬ МИНЕРАЛОВ (в весовых процентах)

т (°с) Минерал р (кгсл=)

400°

500°

600″

1000

2000

1000

2000

1000

2000

Кварц

0,155

0,231

0,260

0,499

0,296

0,765

Альбит

0,077

0,2675

Микроклин

0,076

0,248

0,069

Энстатит

Ангидрит

0,002

Барит

0,004

Англезит

0,011

Ыа2804

0,4307

Касситерит

0,009

0,00025

Гематит

Сфалерит

0,17

(Интересно отметить существенное отличие данных о соотношениях растворимости сложных веществ в воде при высокой температуре и давлении от данных, полученных в нормальных условиях. Например,, сульфат натрия обычно считается хорошо растворимым в воде, а кварц — весьма плохо растворимым, однако при высоких температуре и давлении имеет место обратный порядок растворимостей.)