Растворимость веществ: таблица. Растворимость веществ в воде. Растворимость веществ в бензине


ХИМИЯ. РАСТВОРЫ И РАСТВОРИМОСТЬ - это... Что такое ХИМИЯ. РАСТВОРЫ И РАСТВОРИМОСТЬ?

Молекулы воды притягивают ионы водорода, и образуются ионы гидроксония Н3О+. Менее полярные соединения (спирты или сахара и т.п.) в воде почти не диссоциируют. Иногда вещество начинает растворяться в результате химической реакции, которая изменяет его свойства. Так, мрамор (или известняк СаСО3) в чистой воде практически нерастворим, но растворяется в воде подкисленной:

Молекулы некоторых твердых веществ настолько прочно связаны друг с другом, что эти вещества не растворяются ни в одном растворителе, за исключением тех, с которыми взаимодействуют химически. В качестве примеров можно привести алмаз, графит, стекло и песок.Влияние температуры и давления. Растворимость жидкостей и твердых веществ обычно увеличивается при повышении температуры, поскольку при этом возрастает энергия движения (кинетическая энергия) молекул и уменьшается их взаимное притяжение. Изменение давления мало влияет на растворимость, так как объем при растворении меняется незначительно. Гораздо больше давление влияет на растворимость газов. Газ лучше растворяется при увеличении давления, под действием которого часть его молекул переходит в раствор. При повышении температуры растворимость газов снижается - кинетическая энергия молекул возрастает, они быстрее движутся и легче "вырываются" из растворителя. См. также РАСТВОРЫ.Электролиты. Некоторые растворы, как и металлы, проводят электрический ток. В этом случае носителями заряда служат ионы. Вещества, раствор которых проводит электрический ток, носят общее название электролитов, не проводящие - неэлектролитов. См. также ЭЛЕКТРОЛИТЫ. Концентрация - это количество растворенного вещества, содержащееся в единице массы или объема раствора. Ее можно выразить в таких единицах, как, например, г/л (число граммов вещества в литре раствора). Иногда концентрацию измеряют в процентах. При этом необходимо указывать, какие проценты имеются в виду: весовые или объемные. Например, 10%-ный раствор спирта в воде - это раствор, содержащий 10 объемов спирта и 90 объемов воды (объемные проценты), а 10%-ный раствор хлорида натрия в воде - раствор, в котором на 10 массовых единиц вещества приходится 90 массовых единиц воды (массовые проценты). Когда количество растворенного вещества очень мало, используют единицу "миллионная доля" - одна часть растворенного вещества на миллион частей раствора (в англоязычной литературе ее обозначают ppm, в русской - м.д. или млн-1). Для описания химических реакций удобнее выражать концентрацию в виде числа молекул или ионов растворенного вещества на единицу объема раствора.Моль. Моль - одна из семи основных единиц Международной системы единиц (СИ). Ее определяют как количество вещества, которое содержит столько же атомов, молекул или ионов, сколько 12 г изотопа углерода 12С (см. выше), а именно 6,022*10 23 (число Авогадро). Понятие моля позволяет подсчитать, сколько частиц (атомов или молекул) вещества содержится в том или ином его массовом количестве. Например, из определения моля следует, что 6 г изотопа углерода 12С должны содержать 3,011*10 23 атомов. Кроме того, из определения атомной массы известно, что количество граммов любого элемента, численно равное его атомной массе, содержит число Авогадро атомов этого элемента. Таким образом, 4,0026 г гелия, 32,06 г серы и 200,59 г ртути содержат одинаковое число атомов соответствующего элемента, а именно 6,022*1023. Аналогично, для веществ, состоящих из молекул, моль вещества - это такое его количество, масса которого в граммах численно равна молекулярной массе вещества. Таким образом, моль хлора Cl2 имеет массу 35,453*2 = 70,906 г, моль хлорида натрия NaCl - (22,9898 + 35,453) = 58,443 г, а моль ионов натрия Na+ - 22,9898 г.Молярность. Молярность - это концентрация вещества в растворе, выраженная в молях растворенного вещества, содержащихся в 1 л раствора. Так, децимолярный (сокращенно 0,1 М) раствор хлорида натрия содержит 0,1 моль (или 5,8443 г) NaCl в 1 л раствора.Моляльность. Моляльность - это число молей растворенного вещества в 1000 г растворителя. Так, 0,1-моляльный раствор хлорида натрия в воде содержит 0,1 моль (или 5,8443 г) NaCl в 1000 г Н2О. Эта единица используется реже, чем молярность.Нормальность. Нормальность - это число эквивалентов вещества, содержащихся в 1 л раствора. Для систем, в которые входят кислоты, основания и соли, эквивалент - это количество вещества, которое расходуется при взаимодействии с 1 моль ионов водорода Н+. Например, при образовании моля сульфата натрия Na2SO4 (1 моль = 142,0412 г) 1 моль серной кислоты теряет 2 моля Н+. Таким образом, 1 моль сульфата натрия содержит 2 эквивалента, и нормальность одномолярного раствора сульфата натрия равна двум (2 н.). См. также ЭКВИВАЛЕНТНАЯ МАССА.

Энциклопедия Кольера. — Открытое общество. 2000.

dic.academic.ru

таблица. Растворимость веществ в воде

В повседневной жизни люди редко сталкиваются с чистыми веществами. Большинство предметов представляют собой смеси веществ.

Раствор - это однородная смесь, в которой компоненты равномерно смешались. Есть несколько их видов по размеру частиц: грубодисперсные системы, молекулярные растворы и коллоидные системы, которые часто называют золи. В этой статье речь идет о молекулярных (или истинных) растворах. Растворимость веществ в воде - одно из главных условий, влияющих на образование соединений.

Растворимость веществ: что это и зачем нужно

Чтобы разобраться в этой теме, нужно знать, что такое растворы и растворимость веществ. Простым языком, это способность вещества соединяться с другим и образовывать однородную смесь. Если подходить с научной точки зрения, можно рассмотреть более сложное определение. Растворимость веществ - это их способность образовывать с одним или более веществами гомогенные (или гетерогенные) составы с дисперсным распределением компонентов. Существует несколько классов веществ и соединений:

  • растворимые;
  • малорастворимые;
  • нерастворимые.

растворимость веществ

О чем говорит мера растворимости вещества

Содержание вещества в насыщенной смеси - это мера его растворимости. Как сказано выше, у всех веществ она разная. Растворимые - это те, которые могут развести более 10 г себя на 100 г воды. Вторая категория - менее 1 г при тех же условиях. Практически нерастворимые - это те, в смесь которых переходит менее 0,01 г компонента. В этом случае вещество не может передавать воде свои молекулы.

Что такое коэффициент растворимости

Коэффициент растворимости (k) - это показатель, максимальной массы вещества (г), которая может развестись в 100 г воды или другого вещества.

растворимость твердых веществ в жидкостях

Растворители

В данном процессе участвуют растворитель и растворенное вещество. Первый отличается тем, что изначально он пребывает в таком же агрегатном состоянии, что и конечная смесь. Как правило, он взят в большем количестве.

Однако многие знают, что в химии вода занимает особое место. Для нее существуют отдельные правила. Раствор, в котором присутствует h3O называется водным. Когда говорится о них, жидкость является экстрагентом и тогда, когда она в меньшем количестве. В пример можно привести 80%-ный раствор азотной кислоты в воде. Пропорции здесь не равны Хоть доля воды меньше, чем кислоты, вещество называть 20%-ным раствором воды в азотной кислоте некорректно.

Существуют смеси, в которых отсутствует h3O. Они будут носить имя неводная. Подобные растворы электролита представляют собой ионные проводники. Они содержащие один или смеси экстрагентов. В их состав входят ионы и молекулы. Они используются в таких отраслях, как медицина, производство бытовой химии, косметики и в другие направления. Они могут сочетать в себе несколько нужных веществ с различной растворимостью. Компоненты многих средств, которые применяются наружно, являются гидрофобными. Иными словами, они плохо взаимодействуют с водой. В таких смесях растворители могут быть летучими, нелетучими и комбинированными. Органические вещества в первом случае хорошо растворяют жиры. К летучим относятся спирты, углеводороды, альдегиды и другие. Они часто входят в состав бытовой химии. Нелетучие чаще всего применяются для изготовления мазей. Это жирные масла, жидкий парафин, глицерин и прочие. Комбинированные - это смесь летучих и нелетучих, например, этанол с глицерином, глицерин с димексидом. Также они могут содержать воду.

Насыщенный раствор - это смесь химических веществ, содержащая максимальную концентрацию одного вещества в растворителе при определенной температуре. Дальше оно разводиться не будет. В препарате твёрдого вещества заметно выпадение осадка, который находится в динамическом равновесии с ним. Под этим понятием подразумевается состояние, сохраняющееся во времени вследствие его протекания одновременно в двух противоположных направлениях (прямая и обратная реакции) с одинаковой скоростью.

Если вещество при постоянной температуре все еще может разлагаться, то этот раствор - ненасыщенный. Они устойчивы. Но если в них продолжать добавлять вещество, то оно будет разводиться в воде (или другой жидкости), пока не достигнет максимальной концентрации.

Еще один вид - перенасыщенный. В нем содержится больше растворенного вещества, чем может быть при постоянной температуре. Из-за того, что они находятся в неустойчивом равновесии, при физическом воздействии на них происходит кристаллизация.

Как отличить насыщенный раствор от ненасыщенного?

Это сделать достаточно просто. Если вещество - твердое, то в насыщенном растворе можно увидеть осадок. При этом экстрагент может загустевать, как, например, в насыщенном составе вода, в которую добавили сахар.Но если изменить условия, повысить температуру, то он перестанет считаться насыщенным, так как при более высокой температуре максимальная концентрация этого вещества будет другой.

Теории взаимодействия компонентов растворов

таблица растворимости веществ

Существует три теории относительно взаимодействия элементов в смеси: физическая, химическая и современная. Авторы первой - Сванте Август Аррениус и Вильгельм Фридрих Оствальд. Они предположили, что вследствие диффузии частицы растворителя и растворённого вещества равномерно распределились по всему объему смеси, но взаимодействия между ними нет. Химическая теория, которую выдвинул Дмитрий Иванович Менделеев, ей противоположна. Согласно ей, в результате химического взаимодействия между ними формируются неустойчивые соединения постоянного или переменного состава, которые называются сольваты.

В настоящее время используется объединенная теория Владимира Александровича Кистяковского и Ивана Алексеевича Каблукова. Она совмещает физическую и химическую. Современная теория гласит, что в растворе существуют как не взаимодействующие частицы веществ, так и продукты их взаимодействия - сольваты, существование которых доказывал Менделеев. В случае, когда экстрагент - вода, их называют гидратами. Явление, при котором образуются сольваты (гидраты) носит имя сольватация (гидратация). Она воздействует на все физико-химические процессы и меняет свойства молекул в смеси. Сольватация происходит благодаря тому, что сольватная оболочка, состоящая из тесно связанных с ней молекул экстрагента, окружает молекулу растворенного вещества.

растворимость твердых веществ

Факторы, влияющие на растворимость веществ

Химический состав веществ. Правило "подобное притягивает подобное" распространяется и на реагенты. Схожие по физическим и химическим свойствам вещества могут взаимно растворяться быстрее. Например, неполярные соединения хорошо взаимодействуют с неполярными. Вещества с полярными молекулами или ионным строением разводятся в полярных, например, в воде. В ней разлагаются соли, щёлочи и другие компоненты, а неполярные - наоборот. Можно привести простой пример. Для приготовления насыщенного раствора сахара в воде потребуется большее количество вещества, чем в случае с солью. Как это понимать? Проще говоря, вы можете развести гораздо больше сахара в воде, чем соли.

Температура. Чтобы увеличить растворимость твердых веществ в жидкостях, нужно увеличить температуру экстрагента (работает в большинстве случаев). Можно продемонстрировать такой пример. Если положить щепотку хлорида натрия (соль) в холодную воду, то данный процесс займет много времени. Если проделать то же самое с горячей средой, то растворение будет проходить гораздо быстрее. Это объясняется тем, что вследствие повышения температуры возрастает кинетическая энергия, значительное количество которой часто тратится на разрушение связей между молекулами и ионами твёрдого вещества. Однако, когда повышается температура в случае с солями лития, магния, алюминия и щелочами, их растворимость понижается.

Давление. Этот фактор влияет только на газы. Их растворимость увеличивается при повышении давления. Ведь объём газов сокращается.

Изменение скорости растворениярастворимость веществ в воде

Не стоит путать этот показатель с растворимостью. Ведь на изменение этих двух показателей влияют разные факторы.

Степень раздробленности растворяемого вещества. Этот фактор влияет на растворимость твердых веществ в жидкостях. В цельном (кусковом) состоянии состав разводится дольше, чем тот, который разбит на мелкие куски. Приведем пример. Цельный кусок соли будет растворяться в воде намного дольше, чем соль в виде песка.

Скорость помешивания. Как известно, этот процесс можно катализировать с помощью помешивания. Его скорость также важна, потому что чем она больше, тем быстрее растворится вещество в жидкости.

Для чего нужно знать растворимость твердых веществ в воде?

Прежде всего, подобные схемы нужны, чтобы правильно решать химические уравнения. В таблице растворимости есть заряды всех веществ. Их необходимо знать для правильной записи реагентов и составления уравнения химической реакции. Растворимость в воде показывает, может ли соль или основание диссоциировать. Водные соединения, которые проводят ток, имеют в своем составе сильные электролиты. Есть и другой тип. Те, которые плохо проводят ток, считаются слабыми электролитами. В первом случае компоненты представляют собой вещества, полностью ионизованные в воде. Тогда как слабые электролиты проявляют этот показатель лишь в небольшой степени.

Уравнения химической реакции

Есть несколько видов уравнений: молекулярный, полный ионный и краткий ионный. По сути последний вариант - сокращённая форма молекулярного. Это окончательный ответ. В полном уравнении записаны реагенты и продукты реакции. Теперь наступает очередь таблицы растворимости веществ. Для начала надо проверить, является ли реакция осуществимой, то есть выполняется ли одно из условий проведения реакции. Их всего 3: образование воды, выделение газа, выпадение осадка. Если два первых условия не соблюдаются, нужно проверить последнее. Для этого нужно посмотреть в таблицу растворимости и выяснить, есть ли в продуктах реакции нерастворимая соль или основание. Если оно есть, то это и будет осадок. Далее таблица потребуется для записи ионного уравнения. Так как все растворимые соли и основания - сильные электролиты, то они будут распадаться на катионы и анионы. Далее сокращаются несвязанные ионы, и уравнение записывается в кратком виде. Пример:

  1. K2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl,
  2. 2K+2SO4+Ba+2Cl=BaSO4↓+2K+2Cl,
  3. Ba+SO4=BaSO4↓.

Таким образом, таблица растворимости веществ - одно из ключевых условий решения ионных уравнений.

Подробная таблица помогает узнать, сколько компонента нужно взять для приготовления насыщенной смеси.

Таблица растворимости

Так выглядит привычная неполная таблица. Важно, что здесь указывается температура воды, так как она является одним из факторов, о которых мы уже говорили выше.

растворы растворимость веществ

Как пользоваться таблицей растворимости веществ?

Таблица растворимости веществ в воде - один из главных помощников химика. Она показывает, как различные вещества и соединения взаимодействуют с водой. Растворимость твердых веществ в жидкости - это показатель, без которого многие химические манипуляции невозможны.

Таблица очень проста в использовании. В первой строке написаны катионы (положительно заряженные частицы), во второй - анионы (отрицательно заряженные частицы). Большую часть таблицы занимает сетка с определенными символами в каждой ячейке. Это буквы "Р", "М", "Н" и знаки "-" и "?".

  • "Р" - соединение растворяется;
  • "М" - мало растворяется;
  • "Н" - не растворяется;
  • "-" - соединения не существует;
  • "?" - сведения о существовании соединения отсутствуют.

В этой таблице есть одна пустая ячейка - это вода.

Простой пример

Теперь о том, как работать с таким материалом. Допустим, нужно узнать растворима ли в воде соль - MgSo4 (сульфат магния). Для этого необходимо найти столбик Mg2+ и спускаться по нему до строки SO42-. На их пересечении стоит буква Р, значит соединение растворимо.

Заключение

Итак, мы изучили вопрос растворимости веществ в воде и не только. Без сомнений, эти знания пригодятся при дальнейшем изучении химии. Ведь растворимость веществ играет там важную роль. Она пригодится при решении и химических уравнений, и разнообразных задач.

fb.ru

Растворы. Растворители. 9-й класс

Разделы: Химия

Цели:

  1. Организовать деятельность учащихся по восприятию, осмыслению таких понятий как: раствор, растворитель, полярный растворитель, неполярный растворитель. Усвоение закономерностей, которым подчиняются растворы.
  2. Развивать умения выделить главное, существенное в изучаемом материале.
  3. Обеспечить закрепление знаний и способов деятельности учащихся.

Ход урока

I. Организационный момент.

II. Подготовка учащихся к работе на основном этапе.

Четвёртый лишний. (Приложение. Слайд 1.)

  • Морская вода.
  • Клеточный сок.
  • Минеральная вода “Аршан”.
  • Дистиллированная вода.

Лишняя дистиллированная вода (т.к. всё остальное растворы).

Эпиграфом урока предлагаю взять слова академика Карпинского А.П (Cлайд 3):

““Растворы – это живая кровь, которая создает жизнь там, где ее не было”.

Рассмотрим биологическую роль растворов для живых организмов. (Cлайд 4 “видеофрагмент”.)

“Значение растворов в природе в возникновении и развитии жизни на земле трудно переоценить. Именно в первичном океане впервые развились живые организмы и из этого раствора они получили молекулы и ионы необходимые для их роста и жизни. С течением времени живые организмы развивались и изменялись, что позволило им покинуть водную среду, перейти на сушу и затем подняться в воздух. Они приобрели эту способность сохранив в своих организмах водный раствор в виде жидкости содержащих необходимый запас ионов и молекул. Внутри нас в каждой нашей клеточке воспоминание о первичном растворе в котором зародилась жизнь. Водные растворы обеспечивающие саму жизнь.” [1]

Вспоминаем понятие раствор (Слайд 5):

В трёх стаканах находятся (немаловажным, для детей видеть эти три стакана):

– песок и вода – вода и медный купорос – масло и вода

Где по вашему мнению находится раствор? Что такое раствор?

Растворы – однородная система, состоящая из двух и более компонентов (растворителя и растворённого вещества).

III. Усвоение новых знаний и способов действия.

Лабораторные опыты:

  1. В пробирку насыпать немного перманганата калия и добавить воды. Разделить пробирку на две пробирки. Во вторую пробирку добавить ещё воды. Одинаковы ли количества перманганата калия, содержащиеся в обоих растворах? А растворителя?
  2. Попытайтесь растворить очень небольшие количества серы, кристаллического йода, поваренной соли и карбоната натрия в воде (полярный растворитель) и в бензине (неполярный растворитель). Представьте результаты опыта в виде таблицы. (Слайд 6,7.)
Вещество Растворимость
В воде В бензине
NaCl    
Na2CO3    
S    
I2    

Можно ли найти универсальный растворитель – жидкость, в которой можно растворить любое вещество? (Слайд 8.)

Проанализируем результаты опыта и сделаем вывод: Такого растворителя быть не может. Вещества с ионной связью, как и вещества с ковалентной полярной связью, хорошо растворяются в полярных растворителях (например, в воде), а вещества с неполярной связью – в неполярных растворителях (например, в бензине). Это правило было установлено ещё в средневековье, после длительных поисков универсального растворителя, “алькагеста”, сформулировали правило “Подобное растворяется в подобном”. Проделанный нами эксперимент ещё раз показывает , что растворимость веществ зависит от природы растворителя. От чего ещё зависит растворимость? (Слайд 9.) Растворимость зависит от температуры. При увеличении температуры растворимость веществ увеличивается. Но есть вещества, растворимость которых при нагревании раствора уменьшается. Вы обращали когда-нибудь внимание на то, как ведет себя вода в чайнике незадолго до того, как закипеть? Перед кипением, а иногда и раньше, с самого начала нагревания, на внутренних стенках чайника или кастрюли появляются пузырьки воздуха. Почему? (Слайд 10.) Действительно при нагревании растворимость газов уменьшается, что приводит к улетучиванию кислорода.

Проанализируйте рисунок со слайда 11 и сформулируйте вывод о физиологической потребности в кислороде у рыб.

IV. Закрепление.

Пополнилась ли ваша “копилка знаний” сегодня? Если да, то что вы узнали? Какой растворитель можно использовать для растворения P, HCl, NaI, почему? (Слайд 12.)

V. Первичный контроль. (Cлайд 13.)

Совместите части:

Вариант 1.

1. Полярный растворитель А. Вода
2.Неполярный растворитель Б. Сера
3. Диполь В. Соляная кислота

Вариант 2.

1. Полярный растворитель А. Йод
2. Неполярный растворитель Б. Вода
3. Диполь В. Поваренная соль

VI. Рефлексия. (Слайд 14.)

– Выберите из ниже предложенных утверждений, соответствующее вашему мнению и настроению, и закончите фразу согласно вашему выбору.

Очередные 45 драгоценных минут моей не менее драгоценной жизни:

  1. потеряны безвозвратно, т.к…
  2. прошли с пользой, т.к…

VII . Домашнее задание. (Слайд 15.)

§6 Немного о растворителях. “4” – с. 21 вопросы 1. “5” – с. 21 вопрос 3.

Задание для учеников интересующихся химией: подготовить сообщение по теме: “Виды растворителей”

Творческий проект: “Какие растворы встречаются в организме человека и какова их роль?”

Литература.

  1. Диск Кирилла и Мефодия . Биология 10–11 класс.
  2. Кузнецова Н.Е. и др. Химия: Учебник для учащихся 9 класса общеобразовательных учреждений.– М.: Вентана-Граф, 2003. – 320 с.: ил.
  3. Кузнецова Н.Е., Шаталов М.А. Обучение химии на основе межпредметной интеграции: 8–9 классы: Учебно-методическое пособие.– М.: Вентана-Граф, 2004. – 352с.
  4. Зуева М.В., Гара Н.Н. Школьный практикум. Химия 8–9 кл. – М.: Дрофа, 1999.– 128 с.: ил.
Поделиться страницей:

xn--i1abbnckbmcl9fb.xn--p1ai

9.10. Зависимость растворимости от природы растворенного вещества и растворителя

Растворимость веществ сильно меняется в разных растворителях. Тем не менее установлено несколько общих правил, относящихся к растворимости, которые применимы главным образом к органическим соединениям.

Одно из этих правил гласит, что вещество имеет тенденцию растворяться в таких растворителях, которые химически подобны ему. Так, углеводород нафталин С10Н8 обладает высокой растворимостью в бензине, представляющем собой смесь углеводородов, несколько меньшей растворимостью — в этиловом спирте С2Н5ОН, молекулы которого состоят из коротких углеводородных цепей с гидроксильными группами, и очень плохой растворимостью — в воде, которая сильно отличается от углеводородов. В то же время борная кислота В(ОН)3, являющаяся гидроокисью, обладает умеренной растворимостью в воде и в спирте, т. е. в веществах, которые содержат гидроксильные группы, и нерастворима в бензине. Три указанных растворителя сами подтверждают то же правило: как бензин, так и вода смешиваются со спиртом (растворяются в нем), в то время как бензин и вода взаимно растворяются лишь в очень небольших количествах.

Этим фактам можно дать следующее объяснение: углеводородные группы (состоящие только из атомов углерода и водорода) взаимно притягиваются очень слабо, о чем свидетельствуют более низкие температуры плавления и кипения углеводородов по сравнению с другими веществами приблизительно такой же молекулярной массы. В то же время между гидроксильными группами и молекулами воды существует очень сильное межмолекулярное притяжение; температуры плавления и кипения воды лежат выше соответствующих температур любого другого вещества с небольшой молекулярной массой. Такое сильное притяжение обусловлено частично ионным характером связей О—Н, благодаря чему на атомы накладывается электрический заряд. Положительно заряженные атомы водорода притягиваются затем к отрицательно заряженным атомам кислорода других молекул, образуя водородные связи и прочно удерживая молекулы вместе.

Термин гидрофильный часто применяют по отношению к веществам или группам, притягивающим воду, а термин гидрофобный применяют по отношению к веществам или группам, отталкивающим воду и притягивающим углеводороды. В действительности молекулы гидрофобного вещества воздействуют силами электронного вандерваальсова притяжения как на молекулы воды, так и на молекулы углеводородов. Растворимость паров воды, например, в керосине (смеси углеводородов) при 25°С и давлении 0,0313 атм (т. е. при давлении насыщенного пара над жидкой водой при этой температуре) составляет 72 мг в 1 кг растворителя, в то время как растворимость метана при том же парциальном давлении несколько меньше— 10 мг в 1 кг керосина. Молекулы воды притягиваются молекулами керосина несколько сильнее, нежели молекулы метана. Различие между водой и метаном заключается в том, что при более высоких парциальных давлениях пары воды конденсируются в жидкость, которая стабилизируется межмолекулярными водородными связями, тогда как метан продолжает оставаться газом.

Растворимость метана в полярных растворителях почти та же, что и в неполярных; в спиртах от метанола СН3ОН до пентанола (амилового спирта) С5Н11ОН растворимость метана составляет 72—80% значения для керосина. Силы вандерваальсова притяжения молекул растворителя в отношении молекул метана остаются почти одинаковыми для разных растворителей. С другой стороны, растворимость водяных паров при давлении 0,313 атм в амиловом спирте в 1400 раз больше, чем в керосине, и вода смешивается в любых соотношениях с легкими спиртами.

Вещества, состоящие из небольших неполярных молекул, например кислород, азот и метан, растворяются в воде примерно в 10 раз хуже, чем в неполярных растворителях. Вещества, состоящие из более крупных неполярных молекул, по существу не растворяются в воде, но, как правило, хорошо растворяются в неполярных растворителях. Вода как бы противодействует включению этих молекул, поскольку образование необходимых для этого пустот сопряжено с разрывом или деформацией водородных связей между молекулами воды. Соединения, подобные бензину и нафталину, не растворяются в воде, поскольку их молекулы в растворе мешали бы молекулам воды образовывать столь же большое число прочных водородных связей, как в чистой воде; с другой стороны, борная кислота растворима в воде потому, что уменьшение числа связей между молекулами воды компенсируется образованием прочных водородных связей между молекулами воды и гидроксильными группами молекул борной кислоты.

 

allchemistry.info

РАСТВОРЫ | Энциклопедия Кругосвет

Содержание статьи

РАСТВОРЫ, однофазные системы, состоящие из двух или более компонентов. По своему агрегатному состоянию растворы могут быть твердыми, жидкими или газообразными. Так, воздух – это газообразный раствор, гомогенная смесь газов; водка – жидкий раствор, смесь нескольких веществ, образующих одну жидкую фазу; морская вода – жидкий раствор, смесь твердого (соль) и жидкого (вода) веществ, образующих одну жидкую фазу; латунь – твердый раствор, смесь двух твердых веществ (меди и цинка), образующих одну твердую фазу. Смесь бензина и воды не является раствором, поскольку эти жидкости не растворяются друг в друге, оставаясь в виде двух жидких фаз с границей раздела. Компоненты растворов сохраняют свои уникальные свойства и не вступают в химические реакции между собой с образованием новых соединений. Так, при смешивании двух объемов водорода с одним объемом кислорода получается газообразный раствор. Если эту газовую смесь поджечь, то образуется новое вещество – вода, которая сама по себе раствором не является. Компонент, присутствующий в растворе в большем количестве, принято называть растворителем, остальные компоненты – растворенными веществами.

Однако иногда бывает трудно провести грань между физическим перемешиванием веществ и их химическим взаимодействием. Например, при смешивании газообразного хлороводорода HCl с водой h3O образуются ионы h4O+ и Cl–. Они притягивают к себе соседние молекулы воды, образуя гидраты. Таким образом, исходные компоненты – HCl и h3O – после смешивания претерпевают существенные изменения. Тем не менее ионизация и гидратация (в общем случае – сольватация) рассматриваются как физические процессы, происходящие при образовании растворов.

Одним из важнейших типов смесей, представляющих собой гомогенную фазу, являются коллоидные растворы: гели, золи, эмульсии и аэрозоли. Размер частиц в коллоидных растворах составляет 1–1000 нм, в истинных растворах ~0,1 нм (порядка размера молекул).

Основные понятия.

Два вещества, растворяющиеся друг в друге в любых пропорциях с образованием истинных растворов, называют полностью взаиморастворимыми. Такими веществами являются все газы, многие жидкости (например, этиловый спирт – вода, глицерин – вода, бензол – бензин), некоторые твердые вещества (например, серебро – золото). Для получения твердых растворов необходимо сначала расплавить исходные вещества, затем смешать их и дать затвердеть. При их полной взаиморастворимости образуется одна твердая фаза; если же растворимость частичная, то в образовавшемся твердом веществе сохраняются мелкие кристаллы одного из исходных компонентов.

Если два компонента образуют одну фазу при смешивании только в определенных пропорциях, а в других случаях возникают две фазы, то они называются частично взаиморастворимыми. Таковы, например, вода и бензол: истинные растворы получаются из них только при добавлении незначительного количества воды к большому объему бензола или незначительного количества бензола к большому объему воды. Если же смешать равные количества воды и бензола, то образуется двухфазная жидкая система. Нижний ее слой – это вода с небольшим количеством бензола, а верхний – бензол с малой примесью воды. Известны также вещества, совсем не растворяющиеся одно в другом, например, вода и ртуть. Если два вещества лишь частично взаиморастворимы, то при данных температуре и давлении существует предельное количество одного вещества, которое способно образовать истинный раствор с другим в равновесных условиях. Раствор с предельной концентрацией растворенного вещества называют насыщенным. Можно приготовить и так называемый пересыщенный раствор, в котором концентрация растворенного вещества даже больше, чем в насыщенном. Однако пересыщенные растворы неустойчивы, и при малейшем изменении условий, например при перемешивании, попадании частичек пыли или добавлении кристалликов растворяемого вещества, избыток растворенного вещества выпадает в осадок.

Всякая жидкость начинает кипеть при той температуре, при которой давление ее насыщенного пара достигает величины внешнего давления. Например, вода под давлением 101,3 кПа кипит при 100° С потому, что при этой температуре давление водяного пара как раз равно 101,3 кПа. Если же растворить в воде какое-нибудь нелетучее вещество, то давление ее пара понизится. Чтобы довести давление пара полученного раствора до 101,3 кПа, нужно нагреть раствор выше 100° С. Отсюда следует, что температура кипения раствора всегда выше температуры кипения чистого растворителя. Аналогично объясняется и понижение температуры замерзания растворов.

Закон Рауля.

В 1887 французский физик Ф.Рауль, изучая растворы различных нелетучих жидкостей и твердых веществ, установил закон, связывающий понижение давления пара над разбавленными растворами неэлектролитов с концентрацией: относительное понижение давления насыщенного пара растворителя над раствором равно мольной доле растворенного вещества. Из закона Рауля следует, что повышение температуры кипения или понижение температуры замерзания разбавленного раствора по сравнению с чистым растворителем пропорционально молярной концентрации (или мольной доле) растворенного вещества и может быть использовано для определения его молекулярной массы.

Раствор, поведение которого подчиняется закону Рауля, называется идеальным. Наиболее близки к идеальным растворы неполярных газов и жидкостей (молекулы которых не меняют ориентации в электрическом поле). В этом случае теплота растворения равна нулю, а свойства растворов можно прямо предсказать, зная свойства исходных компонентов и пропорции, в которых они смешиваются. Для реальных растворов сделать такое предсказание нельзя. При образовании реальных растворов обычно выделяется или поглощается тепло. Процессы с выделением тепла называются экзотермическими, а с поглощением – эндотермическими.

Те характеристики раствора, которые зависят в основном от его концентрации (числа молекул растворенного вещества на единицу объема или массы растворителя), а не от природы растворенного вещества, называют коллигативными. Например, температура кипения чистой воды при нормальном атмосферном давлении равна 100° С, а температура кипения раствора, содержащего 1 моль растворенного (недиссоциирующего) вещества в 1000 г воды, составляет уже 100,52° С независимо от природы этого вещества. Если же вещество диссоциирует, образуя ионы, то температура кипения увеличивается пропорционально росту общего числа частиц растворенного вещества, которое благодаря диссоциации превышает число молекул вещества, добавленных в раствор. Другими важными коллигативными величинами являются температура замерзания раствора, осмотическое давление и парциальное давление паров растворителя.

Концентрация раствора

– это величина, отражающая пропорции между растворенным веществом и растворителем. Такие качественные понятия, как «разбавленный» и «концентрированный», говорят только о том, что раствор содержит мало или много растворенного вещества. Для количественного выражения концентрации растворов часто используют проценты (массовые или объемные), а в научной литературе – число молей или химических эквивалентов (см. ЭКВИВАЛЕНТНАЯ МАССА) растворенного вещества на единицу массы или объема растворителя либо раствора. Чтобы не возникало путаницы, следует всегда точно указывать единицы измерения концентрации. Рассмотрим следующий пример. Раствор, состоящий из 90 г воды (ее объем равен 90 мл, поскольку плотность воды равна 1г/мл) и 10 г этилового спирта (его объем равен 12,6 мл, поскольку плотность спирта равна 0,794 г/мл), имеет массу 100 г, но объем этого раствора равен 101,6 мл (а был бы равен 102,6 мл, если бы при смешивании воды и спирта их объемы просто складывались). Процентную концентрацию раствора можно рассчитать по-разному:

или

или

Единицы концентраций, используемые в научной литературе, основаны на таких понятиях, как моль и эквивалент, поскольку все химические расчеты и уравнения химических реакций должны основываться на том, что вещества вступают в реакции между собой в определенных соотношениях. Например, 1 экв. NaCl, равный 58,5 г, взаимодействует с 1 экв. AgNO3, равным 170 г. Ясно, что растворы, содержащие по 1 экв. этих веществ, имеют совершенно разные процентные концентрации.

Молярность

(M или моль/л) – число молей растворенного веществ, содержащихся в 1 л раствора.

Моляльность

(м) – число молей растворенного вещества, содержащихся в 1000 г растворителя.

Нормальность

(н.) – число химических эквивалентов растворенного вещества, содержащихся в 1 л раствора.

Мольная доля

(безразмерная величина) – число молей данного компонента, отнесенное к общему числу молей растворенного вещества и растворителя. (Мольный процент – мольная доля, умноженная на 100.)

Наиболее распространенная единица – молярность, но при ее расчете следует учитывать некоторые неоднозначности. Например, чтобы получить 1M раствор данного вещества, растворяют в заведомо небольшом количестве воды точную его навеску, равную мол. массе в граммах, и доводят объем раствора до 1 л. Количество воды, необходимое для приготовления данного раствора, может слегка различаться в зависимости от температуры и давления. Поэтому два одномолярных раствора, приготовленных в разных условиях, в действительности имеют не совсем одинаковые концентрации. Моляльность вычисляется исходя из определенной массы растворителя (1000 г), которая не зависит от температуры и давления. В лабораторной практике гораздо удобнее отмеривать определенные объемы жидкостей (для этого существуют бюретки, пипетки, мерные колбы), чем взвешивать их, поэтому в научной литературе концентрации чаще выражают в молях, а моляльность обычно применяют только при особо точных измерениях.

Нормальность используется для упрощения расчетов. Как мы уже говорили, вещества взаимодействуют друг с другом в количествах, соответствующих их эквивалентам. Приготовив растворы разных веществ одинаковой нормальности и взяв равные их объемы, мы можем быть уверены в том, что они содержат одно и то же количество эквивалентов.

В тех случаях, когда трудно (или нет необходимости) делать различие между растворителем и растворенным веществом, концентрацию измеряют в мольных долях. Мольные доли, как и моляльности, не зависят от температуры и давления.

Зная плотности растворенного вещества и раствора, можно пересчитать одну концентрацию в другую: молярность в моляльность, мольную долю и наоборот. Для разбавленных растворов данного растворенного вещества и растворителя эти три величины пропорциональны друг другу.

Растворимость

данного вещества – это его способность образовывать растворы с другими веществами. Количественно растворимость газа, жидкости или твердого тела измеряется концентрацией их насыщенного раствора при данной температуре. Это важная характеристика вещества, помогающая понять его природу, а также влиять на ход реакций, в которых это вещество участвует.

Газы.

В отсутствие химического взаимодействия газы смешиваются друг с другом в любых пропорциях, и в этом случае говорить о насыщении нет смысла. Однако при растворении газа в жидкости существует некая предельная концентрация, зависящая от давления и температуры. Растворимость газов в некоторых жидкостях коррелирует с их способностью к сжижению. Наиболее легко сжижаемые газы, например Nh4, HCl, SO2, более растворимы, чем трудно сжижаемые газы, например O2, h3 и He. При наличии химического взаимодействия между растворителем и газом (например, между водой и Nh4 или HCl) растворимость увеличивается. Растворимость данного газа изменяется с природой растворителя, однако порядок, в котором располагаются газы в соответствии с увеличением их растворимости, остается примерно одинаковым для разных растворителей.

Процесс растворения подчиняется принципу Ле Шателье (1884): если на систему, находящуюся в равновесии, оказывается какое-либо воздействие, то в результате протекающих в ней процессов равновесие сместится в таком направлении, что оказанное воздействие уменьшится. Растворение газов в жидкостях обычно сопровождается выделением тепла. При этом, в соответствии с принципом Ле Шателье, растворимость газов уменьшается. Это уменьшение тем заметнее, чем выше растворимость газов: такие газы имеют и бóльшую теплоту растворения. «Мягкий» вкус кипяченой или дистиллированной воды объясняется отсутствием в ней воздуха, поскольку его растворимость при высокой температуре весьма мала.

С ростом давления растворимость газов увеличивается. Согласно закону Генри (1803), масса газа, который может раствориться в данном объеме жидкости при постоянной температуре, пропорциональна его давлению. Это свойство используется для приготовления газированных напитков. Углекислый газ растворяют в жидкости при давлении 3–4 атм.; в этих условиях в данном объеме может раствориться в 3–4 раза больше газа (по массе), чем при 1 атм. Когда емкость с такой жидкостью открывают, давление в ней падает, и часть растворенного газа выделяется в виде пузырьков. Аналогичный эффект наблюдается при открывании бутылки шампанского или выходе на поверхность подземных вод, насыщенных на большой глубине углекислым газом.

При растворении в одной жидкости смеси газов растворимость каждого из них остается такой же, как и в отсутствие других компонентов при таком же давлении, как в случае смеси (закон Дальтона).

Жидкости.

Взаимная растворимость двух жидкостей определяется тем, насколько сходно строение их молекул («подобное растворяется в подобном»). Для неполярных жидкостей, например углеводородов, характерны слабые межмолекулярные взаимодействия, поэтому молекулы одной жидкости легко проникают между молекулами другой, т.е. жидкости хорошо смешиваются. Напротив, полярные и неполярные жидкости, например вода и углеводороды, смешиваются друг с другом плохо. Каждой молекуле воды нужно сначала вырваться из окружения других таких же молекул, сильно притягивающими ее к себе, и проникнуть между молекулами углеводорода, притягивающими ее слабо. И наоборот, молекулы углеводорода, чтобы раствориться в воде, должны протиснуться между молекулами воды, преодолевая их сильное взаимное притяжение, а для этого нужна энергия. При повышении температуры кинетическая энергия молекул возрастает, межмолекулярное взаимодействие ослабевает и растворимость воды и углеводородов увеличивается. При значительном повышении температуры можно добиться их полной взаимной растворимости. Такую температуру называют верхней критической температурой растворения (ВКТР).

В некоторых случаях взаимная растворимость двух частично смешивающихся жидкостей увеличивается при понижении температуры. Этот эффект наблюдается в том случае, когда при смешивании выделяется тепло, обычно в результате химической реакции. При значительном понижении температуры, но не ниже точки замерзания, можно достичь нижней критической температуры растворения (НКТР). Можно предположить, что все системы, имеющие НКТР, имеют и ВКТР (обратное не обязательно). Однако в большинстве случаев одна из смешивающихся жидкостей кипит при температуре ниже ВКТР. У системы никотин–вода НКТР равна 61° С, а ВКТР составляет 208° C. В интервале 61–208° C эти жидкости ограниченно растворимы, а вне этого интервала обладают полной взаимной растворимостью.

Твердые вещества.

Все твердые вещества проявляют ограниченную растворимость в жидкостях. Их насыщенные растворы имеют при данной температуре определенный состав, который зависит от природы растворенного вещества и растворителя. Так, растворимость хлорида натрия в воде в несколько миллионов раз выше растворимости нафталина в воде, а при растворении их в бензоле наблюдается обратная картина. Этот пример иллюстрирует общее правило, согласно которому твердое вещество легко растворяется в жидкости, имеющей с ним сходные химические и физические свойства, но не растворяется в жидкости с противоположными свойствами.

Соли обычно легко растворяются в воде и хуже – в других полярных растворителях, например в спирте и жидком аммиаке. Однако растворимость солей тоже существенно различается: например, нитрат аммония обладает в миллионы раз большей растворимостью в воде, чем хлорид серебра.

Растворение твердых веществ в жидкостях обычно сопровождается поглощением тепла, и в соответствии с принципом Ле Шателье их растворимость должна увеличиваться при нагревании. Этот эффект можно использовать для очистки веществ методом перекристаллизации. Для этого их растворяют при высокой температуре до получения насыщенного раствора, затем раствор охлаждают и после выпадения растворенного вещества в осадок профильтровывают. Есть вещества (например, гидроксид, сульфат и ацетат кальция), растворимость которых в воде с ростом температуры уменьшается.

Твердые вещества, как и жидкости, тоже могут растворяться друг в друге полностью, образуя гомогенную смесь – истинный твердый раствор, аналогичный жидкому раствору. Частично растворимые друг в друге вещества образуют два равновесных сопряженных твердых раствора, составы которых изменяются с температурой.

Коэффициент распределения.

Если к равновесной системе двух несмешивающихся или частично смешивающихся жидкостей добавить раствор какого-либо вещества, то оно распределяется между жидкостями в определенной пропорции, не зависящей от общего количества вещества, в отсутствие химических взаимодействий в системе. Это правило получило название закона распределения, а отношение концентраций растворенного вещества в жидкостях – коэффициента распределения. Коэффициент распределения примерно равен отношению растворимостей данного вещества в двух жидкостях, т.е. вещество распределяется между жидкостями соответственно его растворимостям. Это свойство используется для экстракции данного вещества из его раствора в одном растворителе с помощью другого растворителя. Еще одним примером его применения является процесс экстракции серебра из руд, в состав которых оно часто входит вместе со свинцом. Для этого в расплавленную руду добавляют цинк, который не смешивается со свинцом. Серебро распределяется между расплавленным свинцом и цинком, преимущественно в верхнем слое последнего. Этот слой собирают и отделяют серебро дистилляцией цинка.

Произведение растворимости

(ПР). Между избытком (осадком) твердого вещества MxBy и его насыщенным раствором устанавливается динамическое равновесие, описываемое уравнением

Константа равновесия этой реакции равна

и называется произведением растворимости. Она постоянна при данных температуре и давлении и является величиной, на основании которой рассчитывают растворимость осадка и изменяют ее. Если в раствор добавить соединение, диссоциирующее на ионы, одноименные с ионами малорастворимой соли, то в соответствии с выражением для ПР растворимость соли уменьшается. При добавлении же соединения, реагирующего с одним из ионов, она, напротив, увеличится.

О некоторых свойствах растворов ионных соединений см. также ЭЛЕКТРОЛИТЫ.

www.krugosvet.ru

Нефть растворимость и растворяющая - Справочник химика 21

    Растворимость нефти в воде при обычных температурах ничтожна, но при температуре больше 200°С резко возрастает. Жидкие УВ и гетероатомные соединения легче образуют в воде ми-целлярный раствор. Растворимость индивидуальных УВ повышается в ряду алканы-цикланы-арены-смолы. Растворимость УВ в воде снижается с ростом ее минерализации. Нефть хорошо растворяется в углеводородном природном газе. [c.18]     Главная особенность мицеллярных растворов — способность к солюбилизации, т. е. к самопроизвольному растворению веществ, в обычных условиях нерастворимых в данном растворителе. Например, нефть становится растворимой в мицеллярной системе вода — ПАВ, хотя, обычно нефть не растворяется в воде и в истинном водном растворе ПАВ. [c.186]

    На растворимость газа влияет плотность нефти. В более тяжелых нефтях растворимость данного газа меньше, чем в легких. Это объясняется большим химическим сродством газов и легкой нефти. Жирные газы, содержащие более тяжелые углеводороды, лучше растворяются в нефти. Из всех неуглеводородных газов наибольшую растворимость в нефти имеет углекислый газ, а наименьшую — азот, углеводороды имеют растворимость среднюю между ними. Выделение из нефти растворенных в ней газов происходит в обратном поряд-46 [c.46]

    Растворимость газов. При анализах природных и промышленных газов постоянно приходится сталкиваться с явлениями растворения газа в жидкостях и с адсорбцией газов твердыми телами. В лабораторной практике чаще всего приходится иметь дело с растворением газов в нефти, бензинах, воде, некоторых щелочах, кислотах и солевых растворах. [c.235]

    В масляных фракциях нефти слабо растворяются твердые углеводороды. Они способны выделяться при охлаждении этих фракций в виде кристаллов. Растворимость уменьшается с увеличением молекулярного веса твердых углеводородов, повышением их концентрации и температуры кипения масляных фракций. С повышением температуры растворимость парафинов и церезинов увеличивается и при температуре плавления они смешиваются со всеми нефтяными фракциями во всех соотношениях. [c.90]

    Вопросу подбора для разных условий карбамидной депарафинизации растворителей-активаторов и установлению величины их оптимальной добавки посвящено большое количество исследований как советских, так и зарубежных авторов [40—46, 37—39, 31, 29]. В перечисленных работах можно найти дальнейшие по- дробности по выбору активаторов. В работе А. М. Кулиева с сотрудниками [38] указывается, в частности, что потребное количество активатора зависит от его природы (табл. 18). Так, при депарафинизации дистиллятов сураханской нефти в растворе углеводородного растворителя оптимальное количество вводимого активатора составляет метилового спирта — 2%, этилового спирта — 4%, изопропилового спирта — 25% и ацетона или метилэтилкетона — 50%. При применении в качестве активатора изопропилового спирта важное значение имеет содержание в нем воды, которое должно составлять 8—9% [38]. Роль воды в этом активаторе заключается, по мнению авторов, в повышении растворимости в нем карбамида, который в безводном изопропиловом спирте, особенно в присутствии углеводородного растворителя, растворяется недостаточно. [c.145]

    Значительную стойкость природным нефтяным эмульсиям придает обычно присутствующий в нефти эмульгатор, который адсорбируется на поверхности диспергированных частиц. Эмульгаторами для нефтяных эмульсий являются коллоидные растворы смолы, асфальтены, мыла нафтеновых кислот, а также тонко диспергированные глины, мелкий песок, суспензии металлов и др. Они обладают способностью прилипать к поверхности раздела двух фаз) эмульсии, образуя защитную броню глобулы. Эмульгаторы, которые способствуют образованию эмульсии масла в виде глобул в дисперсионной среде —воде (гидрофильные эмульгаторы), представляют собой коллоидные растворы веществ, активных в воде, т. е. растворяющихся или разбухающих в ней (например, щелочные мыла, белковые вещества, желатин). Вещества, растворимые в маслах (например, смолы, известковые мыла, окисленные нефтепродукты), носят названия гидрофобных, или олеофильных эмульгаторов. В этой эмульсии вода содержится в виде глобул, взвешенных в дисперсионной среде — нефти. [c.11]

    Металлы, вообще говоря, при обыкновенной температуре растворяются слабо, но нри нагревании и с повышением температуры выкипания отдельных фракций нефти растворимость заметно растет. [c.74]

    При темтературах, близких к критической температуре пропана (96,8 °С), раство)римость составных частей масляного сырья уменьшается. Происходит это потому, что с приближением температуры раствора к области критического состояния данного растворителя резко снижается его плотность и, следовательно, резко увеличивается мольный объем. Эти же показатели для высокомолекулярных углеводородов сырья изменяются относительно мало. В результате уменьшаются силы притяжения между молекулами растворителя и углеводородов, что приводит к снижению растворимости. Зависимость выделения наиболее высокомолекулярных компонентов концентрата нефти из раствора в пропане от его плотности (рис. 22) прямолинейна при обычных температурных условиях процесса деасфальтизации. [c.79]

    Физико-химическая структура нефти определяется взаимной растворимостью ее компонентов. При температурах выше температуры плавления все компоненты нефтей полностью растворяются друг в друге. Ограниченная растворимость наступает лишь после снижения температуры нефти ниже температуры застывания части компонентов. Наиболее высокоплавкими компонентами нефтей являются асфальтены, температура застывания которых превышает 300 °С, поэтому только они при всех наблюдающихся на практике температурах нахождения нефтей являются ограниченно растворимыми компонентами. [c.19]

    Нефть легко растворяется в углекислом газе, а также в метане, если к нему добавлено некоторое количество пентана или гексана. В раствор в сжатом газе может перейти вся нефть, за исключением асфальтенов, не растворимых даже в легких углеводородах. Обратная конденсация нефти в газе рассматривается как причина образования так называемых газоконденсатных залежей, а также как причина перемещения, или миграции, нефти в области с меньшим давлением, в которых происходит разделение смеси на газ и жидкую нефть. [c.47]

    На технико-экономические показатели ЭЛОУ влияют также интенсивность и продолжительность перемешивания эмульсионной нефти с раствором деэмульгаторов. Так, для деэмульгаторов с малой поверхностной активностью, особенно когда они плохо растворимы в нефти, требуется более интенсивное и продолжительное перемешивание, но не настолько, чтобы образовалась высокодисперсная система, которая плохо осаждается. Обычно перемешивание нефти с деэмульгатором осуществляют в сырьевом центробежном насосе. Однако лучше иметь такие специальные смесительные устройства, как диафрагмы, клапаны, вращающиеся роторы и т.д. Целесообразно также иметь на ЭЛОУ дозировочные насосы малой производительности. [c.185]

    Смолы являются в известной степени стабилизатором, предотвращающим фло-куляцию асфальтенов в нефти и нефтяных остатках, и оказывают существенное влияние на растворимость асфальтенов. Известно, что асфальтены, выделенные из одной нефти, не растворяются в масляных фракциях других нефтей до тех пор, пока не будут добавлены смоляные фракции в соотношении, близком (но не менее 75 % от природного) к существовавшему в той нефти, из которой первоначально выделялись асфальтены. [c.481]

    К сожалению, у флотационного метода есть один серьезный недостаток та часть нефти, которая растворена в воде, флотацией не удаляется. Добавим, что растворимость бензина в воде составляет 50 г на тонну, а для некоторых сернистых нефтей она превышает 100 г. Поэтому ученым и специалистам предстоит создать эффективные методы полной очистки сточных вод от нефтепродуктов. [c.95]

    Винилиденхлорид хорошо растворяется в хлорорганических растворителях, углеводородах нефти, плохо растворяется в воде. Растворимость винилиденхлорида в воде при 20 °С равна 0,04%, а воды в винилиденхлориде — 0,4%. С водой образует азеотропную смесь, температура кипения которой 31,5 °С содержание в смеси винилиденхлорида 99,35%. [c.112]

    Минеральное масло. Это вещество, растворимое в стандартном лигроине (бензине-растворителе, к-пентане или изопентане) [12—13] и не удаляемое из раствора такими адсорбентами, как фуллерова земля, активированный уголь или силикагель. Как указано выше, эта нефть, но-видимому, не очень отличается от любой другой циклической нефтяной фракции того же молекулярного веса, содержащей обычные компоненты, включая даже парафины [14—15]. [c.536]

    Растворимость растворим в воде, частично растворим в нефти [c.267]

    Разделение систем частично растворимых друг в друге веществ на практически чистые компоненты представляет большой интерес для ряда химических, гидролизных и лесохимических производств, а в технологии переработки нефти играет важную роль, при разработке схем регенерации водных растворов избирательных растворителей, например фурфурола или фенола, используемых в процессах селективной очистки масляных дистиллятов. [c.265]

    Можно предполагать, что предварительно образуются нестойкие полисульфиды, которые При разложении и образуют эту серию соединений. Этй последние, будучи растворимы в водных растворах, переходят снова в нефть, но так как докторский раствор на них действия не оказывает, то нефть очищается, т. е., иначе говоря, do-держит уже меньше серы в виде сероводорода и меркаптанов. [c.205]

    При депарафинизации автолового дистиллята туймазинской нефти в растворе алкилата, изопропилового спирта и метилэтилкетона с добавлением разных активаторов наибольший эффект достигнут при использовании спиртов и их смесей (10% масс.), особенно когда растворителем служили,изопропиловый спирт и метилэтилкетон [61]. Этиленгликоль в концентрации 10% (масс.) при депарафинизации этого же дистиллята в растворе изопропа-нола оказался более эффективным активатором, чем вода. Некоторые соединения выполняют одновременно роль растворителя и активатора, например изопропанол, метилэтилкетон, хлористый метилен. В промышленных условиях часто используют двойной растворитель, один компонент которого является растворителем, а другой — активатором, например смесь бензина и изопропанола. Рекомендуются также смеси ксилола и изогексанола, изопропанола и метанола (рис. 86) и другие смешанные растворители. В ряде предложенных трехкомпонентных растворителей одним из компонентов является вода [55, 62, 63], присутствие которой имеет как преимущества, так и недостатки. Вода в отличие от органических растворителей не растворяется в нефтепродукте и, следовательно, не может повышать растворимость в нем карбамида. В то же время вода, являясь растворителем карбамида, способствует гидролизу последнего, что ухудшает технико-экономические показатели процесса. [c.216]

    Необходимое для процесса количество активатора зависит от его природы. Так, для депарафинизации дистиллятов грозненской нефти в растворе углеводородного растворителя требуется метилового спирта 2 (масс.), этилового спирта 25% (масс.), ацетона или метилэтилкетона 40% (масс.). При использовании в качестве активатора пропилового спирта очень важно, чтобы содержание в нем воды было 8-9% (масс.).Вода увеличивает растворимость карбамида, который в безводном изопропиловом спирте, особенно в присутствии углеводородного растворителя, растворяется недостаточно. Однако при содержании воды более Э% процесс комплексообразования ухудшается. Безводные активаторы, как правило, не способствуют протеданию реакции комплексообразования. [c.75]

    В 1970-х гг. в США запатентован метод перекачки добываемых на Аляске нефтей в виде эмульсии, полученной путем добав-в и к нефти соляного раствора 0,1-5 % по весу обычных поверхностно-активных веществ неионогенного типа. К таким ПАВ относятся растворимые в нефти одноатомные синтетические двухатомные спирты и другие аналогичные продукты. Эксперименты показали, [ТО такая эмульсия, содержащая от 40 до 70 % нефти по объему, 1[меет сравнительно небольшую вязкость при температурах от О до [c.119]

    Образование в нефти кристаллов парафина — новой фазы — возможно, когда нефть как раствор находится в метастабильном, т. е. неустойчивом, состоянии [7], например при пересыщении нефти парафином. Пересыщение возможно при снижении температуры. Между растворимостью парафина и температурой установлена степенная зивисимость  [c.32]

    В парогазовых рабочих агентах высокого давления, предназначенных для закачки в нефтяные пласты и получаемых окислительным пиролизом водонефтяных эмульсий или сжиганием последних в воздушном окислителе, содержание азота превышает 50% в первом случае и 80% во втором (в сухих газах). Эти агенты (в том числе азот) имеют температуру 200—250° С, т. е. являются теплоносителями, и находятся под высоким давлением (150—200 ama), что позволяет рассматривать их как вытеснители и, частично, как растворители нефти. Азот растворяется в воде, маслах и нефти, поэтому при закачке в пласты в составе парогазовой смеси он будет оказывать положительное влияние на вытеснение нефти [8—10]. А. А. Черепенников [9] указывал на то, что инертные газы растворяются в нефти значительно лучше, чем в воде, и приводил данные об отношении растворимости азота в нефти к растворимости азота в искусственно минерализованной воде, содержащей 200 г Na l на 1 л, т. е. близкой по степени минерализации к пластовым водам нефтяных месторождений  [c.78]

    Практически разделение смол проводили по следующей схеме (рис. 6.1). Выделенные из нефти смолы растворяли в гептане при комнатной температуре при этом растворимость продукта иногда оказывалась неполной то ли из-за вторичных превращений компонентов при храпении, то ли из-за ухудшения сольв а тирующих свойств гептана при снижении температуры от 98° (температура в экстракторе Соксле- [c.183]

    Существенное отличие смол от асфальтенов заключается в их растворимости и молекулярно-массовом распределении. Первые растворимы во всех углеводородах нефти, сами являются растворителями асфальтенов и той средой, которая обеспечивает переход от полярной части нефти (асфальтены) к неполярной [8]. Смолы являются в известной степени стабилизаторами, предотвращающими флокуляцию асфальтенов в нефти и нефтяных остатках, и оказывают существенное влияние на растворимость асфальтенов. Известно, что асфальтены, выделенные из одной нефти, не растворяются в масляных фракциях других нефтей до тех П01р, пока не будет добавлено смоляных фракций в соотношении, близком к таковому, существовавшему в той нефти, из.которой первоначально выделялись асфальтены (но не менее 75% от природного) [8]. [c.37]

    Сэдбери, Шок и Мани [24] сообщают, что разбрызгивание раствора бихромата натрия и щелочного раствора нитрита натрия является эффективной мерой защиты от атмосферной коррозии. Применение бихромата натрия ограниченно, так как он взаимодействует с остатками этилированного бензина с образованием осадка хромата свинца. Защитная пленка нитрита натрия не является, по-виднмому, долговечной. Эти же авторы охарактеризовали ряд других ингибиторов и нашли, что весьма эффективны растворимые масла и сульфонаты. Наилучшие результаты были получены при применении состава, содержащего сульфонат кальция, сульфонат натрия и в качестве связки смоляной аминстеарат. Курц [11] нашел, что силикат натрия не эффективен, а смесь нитрита натрия и гидроокиси натрия с добавкой смачивающего агента в серии испытаний обеспечивала 90—95%-ную защиту пустых танков. Трездер [7] считает, что опрыскивание стенок, загрязненных остатками нефти, щелочным раствором с pH>7,8 одновременно очищает стенки танка и замедляет их коррозию. [c.306]

    Газы газоконденсатных месторождений отличаются от обыч-ных газовых тем, что метану в них сопутствуют большие кбличе-V. ства (2—5% и более) гомологов С5 и выше. Эти углеводороды при снижении давления на выходе газа конденсируются и выпадают , в конденсат. Образование таких месторождений связывается с об- ратной растворимостью нефти в газах под высоким давлением в глубинных пластах. Плотность этана и пропана при сверхкрити-ческих температурах под давлением порядка 750 ат и выше действительно превышает плотность нефти, и поэтому жидкие углеводороды нефти будут растворяться в сжатом газе. Состав газов газоконденсатных месторождений после отделения конденсата близок К составу типичных сухих газов. Месторождения этого типа имеются в Азербайджане, в Саратовской области и других местах. [c.17]

    Очень важные выводы о структуре колец в смазочных маслах сделаны Россини и сотрудниками [16, 23, 27] в результате обширных исследований нефти Понка. Масляное сырье было получено из сырой нефти в количестве 10%, твердый парафин бш удален при температуре —18° хлористым этиленом. После удаления парафинов продукт был экстрагирован при 40° жидкой двуокисью серы. Рафинат (нерастворимый в двуокиси серы) был обработан силикагелем для получения части продукта, бесцветного как вода, и части продукта, адсорбированного силикагелем. Экстракт после обработки двуокисью серы был дополнительно обработан при температуре —55° петро-лейным эфиром, при этом получились и продукт, растворимый в петро-лейном эфире, и асфальтеповая часть, остающаяся в растворе двуокиси серы.  [c.30]

    В этом последнем случае предпочтительны бензины, богатые нафтенами или ароматикой, например прямогонные фракции из нефтей с побережья Мексиканского залива или Калифорнии экстракты сольвентной очистки, полученные при обработке реформатов селективными растворителями (например диэтиленгли-колем) узкие фракции катализатов риформинга парафинистые бензины, к которым добавлены другие соединения (например толуол) или еще более сильные синтетические растворители — бу-танол и бутилацетат. В определенных случаях растворяющая способность может быть увеличена добавлением нескольких процентов такого соединения, как монолеат глицерина [25]. Рецептура таких комбинированных растворителей является весьма сложной, и для определения их качества установлено несколько особых проб. Сюда относятся проба минимального относительного объема растворителя для определения растворяющей способности по отношению к нитроцеллюлозе [26, 27], каури-бутановая проба [28, 29], определение анилиновой точки, определение растворимости в диметилсульфате и вязкости различных стандартных растворов смол [30—32]. [c.562]

    Нефтеносные площади расположены обычно в проницаемых пластах (песок, песчаники), окруженных ненроницаемыми пластами. Они покрыты газовыми месторождениями, находящимися под давлением, и снизу поддерживаются водным слоем. Между газом и нефтью устанавливается равновесие, являющееся функцией температуры и давления. С одной стороны, нефть стремится к испарению и отдает газу наиболее летучие составные части. С другой стороны, газ растворяется в нефти и тем сильнее, чем выше его температура ожиження. Эта растворимость газа в жидкости возрастает с давлением. [c.130]

    Если мы имеем чистый водный раствор мыла, то гидролиз идет очень слабо виду обра тимости реакции в случае же присутствия нефти, в которой кислота легко растворима, равновесие нарушается, и Б этом случае гидролиз может итти гораздо дальше. [c.193]

    Гораздо легче (но и то неполно) нефть растворяется в амиловом, а затем и в этиловом спиртах, причем и здесь растворимость падает по мере перехода от низших фракций к высшим. Р. За-лозецкий, пользуясь вышеуказанными свойствами амилового и этилового спиртов, определяет содержание парафина в нефти, для чего последняя на холоду обрабатывается вначале амиловым спиртом, а затем этиловым, причем первый из них растворяет пара фин, а второй осаждает его из раствора. Таким образом, по отношению парафина амиловый спирт является растворителем, а этиловый — осадителем. Лучшими растворителями нефтей и ее продуктов являются серный эфир, бензол, сероуглерод, хлороформ и четыреххлористый углерод .  [c.72]

chem21.info

Определение содержания нерастворимых в бензине

    Настоящий стандарт распространяется на моторные отработанные масла и устанавливает метод определения содержания нерастворимых в петролейном эфире или бензине Галоша осадков, образующихся при работе масел в двигателях. [c.27]

    Определение содержания нерастворимых в бензине [c.52]

    Международный стандарт ИСО 6246 устанавливает метод определения содержания смол в авиационных и автомобильных топливах и других летучих продуктах перегонки в их конечной форме. Для автомобильного бензина в стандарте дана методика определения содержания непромытых смол, нерастворимых в гептане. [c.554]

    Определение содержания окисленных веществ канифоли основано на их способности не растворяться в петролейном эфире или легких фракциях бензина. Отсюда в лабораторной лесохимической практике распространен термин определения НПЭ (нерастворимых в петролейном эфире). [c.93]

    Определение нерастворимых в бензине веществ также весьма необходимо для качественной оценки поступающих на регенератное производство сосновых смол. Содержание этих веществ, как и содержание смоляных и водорастворимых кислот, должно не только подлежать контролю заводской лаборатории, но и определенным образом нормироваться ею при составлении рабочих рецептур мягчителя. Наилучшие результаты при регенерации шинных резин дают мягчители, приготовляемые на основе сосновой смолы, содержащие нерастворимые в бензине вещества в количестве 8—12%. При меньшем содержании нерастворимых в бензине веществ снижается прочность регенерата и ухудшается качество его полотна. Повышенное содержание нерастворимых в бензине веществ ведет к получению жесткого регенерата. [c.26]

    Взаимодействие с пикриновой кислотой. С помощью пикриновой кислоты можно отличить алифатические углеводороды от ароматических, так как она не растворяется в первых, но легко растворяется в последних. Например, чистый бензол растворяет приблизительно 10% пикриновой кислоты, тогда как в чистом гексане она почти нерастворима. Эти методы можно ис-.пользовать для почти количественного определения содержания ароматических углеводородов в бензине. Для этого готовят насыщенный раствор пикриновой кислоты в 50 мл исследуемого бензина, точно отмеренную часть раствора фильтруют через складчатый фильтр и определяют в фильтрате содержание растворенной пикриновой кислоты методом нейтрализации. В качестве индикатора при титровании применяют фенолфталеин. Количество миллилитров 1 н. раствора щелочи, израсходованного на титрование 100 г бензина или минерального масла, насыщенного пикриновой кислотой, называют пикриновым числом. [c.26]

    Химическая стабильность по методу СПО оценивается по содержанию высокомолекулярных (растворимых и нерастворимых) продуктов окисления бензина, окисленного в регламентированных условиях. Метод заключается в окислении испытуемого образца бензина кислородом воздуха при 110 С в течение 6 ч под давлением, создаваемым насыщенными парами испытуемого бензина, и в последующем определении суммарного содержания образовавшихся смол и осадка. [c.57]

    Веществами, нерастворимыми в воде, являются бензол, бензин, полимеры и другие вещества. В стандартах США, Польши и СССР предусмотрены нормы их содержания в некоторых сортах этилового спирта. Методы определения этих веществ основаны на нерастворимости их в спирте, разбавленном водой. [c.191]

    Определение содержания нерастворимых в бензине производят аналогично определению содержания окисленных веществ в канифоли. В отличие от описанного выше способа для абиети- [c.110]

    Стори, Преваин и Беннетт [85] исследовали смолообразование при выпаривании в медной чашке и пришли к заключению, что смола состоит преимущественно из кислот вместе с неомыливаемым материалом и похожа на поли-меризованные альдегиды, кетоны или окиси. Моррелл, Дриер, Лоури и Эглофф [68] провели дальнейшее изучение образования перекисей, альдегидов, кислот и смол в типичном крекинг-бензине, в частности распределение их между летучей частью окислившегося бензина, смолами, растворенными в ней, и нерастворимыми смолами, осаждающимися после интенсивного окисления. Определялся также элементарный состав самой смолы. Исследование показало, что смола, образующаяся при выпаривании окисленного бензина, богата перекисями, альдегидами и кислотами. Смола, осевшая из бензина в процессе его окисления, очень отличается по составу от растворимой смолы, причем характерной особенностью ее является высокое содержание кислых веществ. Если сравнивать общие количества продуктов окисления во фракциях окисленного бензина, то оказывается, что перекиси обычно находятся в большом количестве в осевшей смоле, альдегиды равномерно распределялись по всем трем частям и кислоты содержались в большом количестве в легкой фракции. Для определения смол исследуемый бензин выпаривали, опыты показали, что перекиси, альдегиды и кислрты образуются гораздо быстрее в медной чашке, чем в стеклянной. Выпаривание досуха в медной чашке приводит к восстановлению или полному разложению перекисей, оставляющих в смоле большие количества альдегидов и кислот. В отношении механизма смолообразования эти авторы пришли к заключению, что при содержании в больших концентрациях перекисей, альдегидов и кислот нельзя сказать, что какое-либо из этих соединений не имеет значения для образования смол. Однако тот факт, что перекиси содержатся в большом количестве, что они концентрируются в смоле в значительно большей степени, чем альдегиды и кислоты, поддерживает ранее сделанное за- [c.737]

    Влияние те точности определения показателя преломления не растворимых в н. бензине веществ на значен1те величины а не так велико. Так, при содержании нерастворимых в н. бензине веществ 0,97%, предельное колебание показателя преломления было 1,544—1,567. [c.191]

    В виду подвижности керосина и нерастворимости в нем заметных количеств воды определение производится довольно редг о. Чаще р,С1 -го вода образует довольно долго висящую муть, постепенно осаждающуюся. Содержание воды, действительно растворенной в керосине, увеличивается в случае увеличения содержания сульфонафте-новых кислот, но оно Бо всяком случае невелико. Более или менее значительные количества определяются в отстойниках, вода в виде мути — перегонкой без прибавления ксилола или бензина. [c.202]

    Опыты показывают, что два или три объема 94—98% серной кислоты количественно удаляют из бензинов все ароматические углеводороды. Дымящая серная кислота, даже с небольшим содержанием серного ангидрида, не может применяться, так как она энергично реагирует с другими классами углеводородов, особенно с нафтеновыми углеводородами, поэтому при определении ароматики с дымящей серной кислотой получается неверный результат анализа. Негш-сыщенные углеводороды реагируют с серной кислотой разными путями, давая эфиры серной кислоты, спирты, полимеры и смолы. Эти реакции будут подробно рассмотрены в главе шестой. Часть образовавшихся растворимых в серной кислоте продуктов (сульфокислоты) удаляется с кислым гудроном. Другие продукты реакции серной кислоты и ненасыщенных углеводородов (диалкилэфиры и полимеры) нерастворимы в серной кислоте и остаются в обрабатываемом бензине. Температура кипения этих соединений выше конца кипения исходного бензина. Поэтому образовавшиеся высококипящие продукты могут быть выделены при перегонке бензина до той же температуры, до которой он перегонялся перед обработкой. Остаток от перегонки состоит из высококипящих продуктов, образовавшихся в результате обработки ненасыщенных углеводородов серной кислотой. Некоторые димеры могут кипеть в пределах исходного бензина, например, димеры бутиленов или амиленов, но они могут полимер1изоваться и дальше в высококипящие полимеры. Если полимеризация олефинов в высококипящие полимеры проходит полностью, то йодное число обработанных серной кислотой и перегнанных бензинов должно быть равно нулю. [c.292]

    Общепринятые методы не дают возможности определять серу в этилированном бензине с достаточной точностью при содержании менее 300 мкг мл. Стандартный лампово-турбиднметрический метод для определения следов серы в нефтяных продуктах дает низкие результаты, так как во время сожжения на стенках воздушного холодильника осаждаются нерастворимые в воде сульфаты. В предложенном модифицированном методе [133] эти осадки снимаются промыванием соляной кислотой и ацетатом аммония. При последующем определении сульфата принимается во внимание влияние присутствующего в растворе иона свинца, который дает положительную ошибку около 15% отн. при определении турбидиметрическим методом и отрицательную ошибку до 100% при определении хлоранилат-ным методом. В первом случае свинец необходимо удалять, например при помощи ионообменной смолы, или вводить в соответствующий раствор при построении калибровочной кривой. Во втором случае свинец необходимо удалять. [c.345]

chem21.info


Смотрите также