7-Маъруза. Абсорбция. Режа: 1- умумий тушунчалар

Газларнинг суюқ ҳолатдаги абсорбентлардаги эрувчанлиги қуйидаги омилларга боглиқ бўлади:
1) газ ва суюқ фазаларнинг физикавий ва кимёвий хоссалари;
2) температура;
3) газнинг аралашмадаги босими.
ФАЗАЛАР ЎРТАСИДАГИ МУВОЗАНАТ
Фазалараро мувозанат. Абсорбция жараёнида суюқлик тарки-бидаги газнинг миқдори суюқлик ва газнинг хусусиятига, босим, температура ва газ фазасининг таркибига боглиқ. Суюқлик билан бирор газ аралашмасининг ўзаро таъсири натижасида тақсимланувчи компонент А ташувчи компонент В ёрдамида суюқликда эриган бўлса, фазалар қоидасига мувофиқ компонентларнинг сони ва эркинлик даражаси учга тенг бўлади. Демак, газ-суюқлик системасида иккала фазанинг температураси, босими ва концентрацияси ўзгариши мумкин. Шунинг учун ўзгармас температура ва умумий босимда мувозанат ҳолатдаги газнинг парциал босими (ёки унинг концентрацияси) билан суюқ фаза таркибининг ўзаро богланиши бир хил бўлади. Бу боғланиш Генри қонунн билан ифодаланиб, эриган газнинг парциал босими эритмадаги унинг моль қисмига пропорционалдир:
(1)
Суюқликдаги газнинг эрувчанлиги (ютилган компоненти А) маълум температурада унинг суюқлик юзасидаги парциал босимига пропорционалдир:
(2)
бу ерда Р_А— мувозанат ҳолатидаги эритмада концентрацияси х_А бўлган ютилаётган газнинг парциал босими;
х* — эритма даги газнинг концентрацияси (моль ҳисобида), бу газ билан суюқлик фазалари мувозанатлашганда ютилаётган компонентнинг парциал босими Р_А га тенг;
Е — пропорционаллик ёки Генри коэффициенти.
Генри коэффициентининг миқдори берилган газ учун ютаётган суюқлик ва газнинг таркибига, температурасига боғлиқ бўлиб, системанинг умумий босимига боглиқ эмас. Е нинг температурага боглиқлиги қуйидаги тенглама билан аниқланади:
(3)


СУЮҚЛИК ЮТУВЧИНИНГ САРФИ.
Идеал суюқликлар учун ҳар хил температурада концентрациянинг босим билан ўзаро богланиши Р — дсдиаграммада тўгри чизиқ кўринишида Генри коэффициентига тенг бўлган оғма чизиқлар орқали тасвирланади. 1-расмга ва (3) тенгламага мувофиқ, температура ортиши билан Генри коэффициентининг миқдори (бир хил шароитда) ортади, (2) тенгламага мувофиқ эса газнинг суюқликдаги эрувчанлиги камаяди.
Газ аралашмасидан ажратиб олинаётган компонентнинг моль улуши у_А ва системадагиумумий босим Р_А бўлганда, парциал босим Р_А Дальтон қонуни бўйича қуйидаги боғланиш орқали ифодаланади:
(4)
Р_А нинг қийматини (1) тенгламага қўйсак:
(5)
ёки Генри қонуни қуйидаги кўринишига бўлинади:
(6)
(6) тенглама берилган газ аралашмасидаги компонент билан Шу компонент суюқлик фазаларининг ўзаро боғланишини координата бошидан маълум бурчак остида ўтувчи тўгри чизиқ орқали ифодалайди. Ҳосил бўлган тангенс бурчакнинг катталиги системаларнинг температура ва босимига боғлиқ. Босим ортиши ва температура камайиши билан бурчак қиймати ҳам камаяди. Шундай қилиб, суюқликдаги газнинг эрувчанлиги босимнинг ортиши ва температуранинг камайиши билан кўпаяди. Агар суюқлйк билан газ аралашмалари мувозанатда бўлса, у ҳолда Генри қонунига мувофиқ, газ аралашмаларидаги ҳар бир компонент алоҳида аниқланади. Генри қонуни критик температу-раси суюқлик температурасидан юқори бўлган газ эрит,малари учун ва фақатгина идеал эритмалар учун қўлланилиши мумкин. Шунинг учун ўта суюлтирилган реал эритмалар ўз хусусиятлари бўйича идеал эритмаларга ўхшаш бўлгани учун, улар ҳам Генри қонунига бўйсунади.
Генри қонунига асосан, яхши эрийдиган газларнинг эритмадаги концентрациялари юқори бўлса ҳам, уларнинг суюқликдаги эрувчанлиги кам бўлади.
Генри қонунига бўйсунмайдиган система-ларда (6) тенгламадаги тақсимланиш коэффициенти т ўзгарувчан бўлиб, мувозанат чизиги эгри чизиқ кўринишида бўлади ва тажрибада олинган қийматлар бўйича аниқланади.
Моддий баланс.
Фазалар сарфини аппаратнинг баландлиги бўйича ўзгармас деб ва ютилаётган газнинг миқдорини нисбий моль концентрацияда қабул қиламиз.
Моддий баланс тенгламаси:
(7)
(8)
(9)
(10)