Cтраница 1
Температура замерзания рассола (см. табл. 2) должна быть на 8 ниже температуры кипения аммиака при рабочих условиях.
Температура замерзания рассола всегда ниже температуры замерзания чистой воды и зависит от концентрации растворенных солей.
Температура замерзания рассола должна быть - 30 С.
Температура замерзания рассола должна быть на 8 ниже температуры кипения аммиака при рабочих условиях.
Депрессия точки замерзания прямо пропорциональна моляльности раствора, но химики обнаружили, что некоторые растворители более восприимчивы к такому изменению, чем другие. Формула для депрессии точки замерзания. В формуле, чтобы указать, что вы вычисляете изменение точки замерзания, а не самой точки замерзания. Чтобы вычислить новую точку замерзания соединения, вы должны вычесть изменение точки замерзания от точки замерзания чистого растворителя.
Добавление примеси к растворителю изменяет его физические свойства за счет комбинированных эффектов повышения температуры кипения и депрессии точки замерзания. Вот почему вы редко видите тела замороженной соленой воды. Соль в океанах снижает температуру замерзания воды, делая жидкую фазу способной поддерживать температуру чуть ниже 0 градусов Цельсия.
Температуру замерзания рассола поддерживают такой, чтобы она была ниже температуры кипения холодильного агента на 5 С для испарителей открытого типа и на 8 С - для испарителей закрытого типа. Концентрацию рассола определяют из таблиц по плотности. При помощи концентратора или другим способом восстанавливают концентрацию рассола в системе.
Вот пример: каждый килограмм морской воды содержит примерно 35 г растворенных солей. Предполагая, что все эти соли являются хлоридом натрия, какова точка замерзания морской воды? Начните с преобразования грамм соли в родинки, чтобы выяснить молальность. Вам нужно умножить это число на 2, чтобы компенсировать тот факт, что хлорид натрия диссоциирует на два иона в воде, поэтому этот раствор содержит 20 молей частиц.
Затем найдите мольность раствора, разделив это число молей на массу растворителя, давая 20 м раствор. Однако вода является очень скудным ресурсом именно потому, что подавляющее большинство из которых у нас есть, - это соленая вода, не подходящая для потребления человеком. По сей день люди разработали системы опреснения воды, но в этой области еще предстоит пройти долгий путь.
Концентрацию и температуру замерзания рассола определяют с помощью таблиц по его удельному весу, который измеряют ареометром. Теплопередающую поверхность испарителя очищают от загрязнений в период ремонта холодильной установки.
Концентрацию и температуру замерзания рассола определяют с помощью таблиц по его удельному весу. Удельный вес рассола измеряют ареометром.
Поэкспериментируйте со своим собственным солнечным дистиллятором!
Мы собираемся построить солнечный дистиллятор для обессоливания воды. Дистилляция - это операция отделения, испарения и конденсации различных жидких и твердых компонентов, растворенных в жидкостях, с использованием различных точек кипения каждого из веществ. Этот процесс называется «тепловым солнечным опреснением», поскольку он осуществляется посредством захвата солнечной тепловой энергии.
Поэтому при температурах, не очень высоких, вода испаряется, а соль - нет. Возьмите контейнер и влейте в него соленую воду: ложку соли для каждого стакана воды. Накройте контейнер прозрачной пленкой, чтобы он не был слишком плотным, и убедитесь, что пленка хорошо плотно закрывает контейнер, не входя в воздух или выходящий внутрь.
Для закрытой системы охлаждения температура замерзания рассола должна быть на 8 - 10 С ниже температуры кипения. По табл. 4.1 принимаем раствор хлористого кальция с температурой замерзания - 21 2 С.
Концентрацию NaCl подбирают опытным путем так, чтобы температура замерзания рассола была около - 20 6 С. Для получения растворов с более низкой температурой замерзания ре-применять СаС12; при этом концентрацию соли не-иоддерживать на таком уровне, чтобы температура за-рассола была равна минимальному значению температуры зон вечномерзлых пород.
Поместите камень на прозрачную пленку, прямо в центр. Его вес заставит пленку немного наклониться вниз, к внутренней части чаши. Поместите чашу очень осторожно в место, где вы получите как можно больше солнечного излучения, чтобы его внутренняя поверхность начала приобретать температуру.
Через некоторое время вы увидите, как из-за высокой температуры вода внутри чаши начинает испаряться и конденсироваться в пленке. Постепенно конденсированная вода начинает падать в виде капель в направлении к центру пленки, а затем бросается внутрь стекла. Таким образом, мы отделим воду от соли.
Левые ветви кривых показывают, что с увеличением концентрации соли температура замерзания рассола понижается. Это понижение происходит до криогидратной точки, которой соответствует самая низкая температура замерзания. Увеличение концентрации соли выше криогидратной точки, наоборот, влечет за собой повышение температуры замерзания, что характеризуется правыми ветвями кривых.
Поместите контейнер в самое солнечное и самое горячее место, которое вы можете найти.
- Чем больше солнечной радиации, тем быстрее будет испаряться вода и наоборот.
- Не напрягайте пленку и не оставляйте камень немного.
Сторона обертки, которая контактирует с внешней стороной, холоднее, чем внутренняя. Этот контраст заставляет водяной пар, который накапливается в пленке, конденсироваться и образовывать капельки воды, которые попадают внутрь стекла. Поскольку только вода испаряется, соль остается на дне чаши. Это процесс опреснения.
При этом за температуру смеси в случае отсутствия фактических данных может быть приближенно принята температура замерзания рассола соответствующей концентрации.
| Зависимость температуры замерзания растворов солей NaCl, СаС12 и этнленгликоля от массовой доли соли в растворе. |
Растворив в 100 л воды 30 1 кг поваренной соли, мы можем довести температуру замерзания рассола до - 21 2 С. Однако дальнейшее повышение концентрации рассола вызывает уже не снижение, а повышение температуры замерзания.
Испытайте, какой осмос есть!
Наш эксперимент представляет собой миниатюрный вариант водного цикла, который производится во всем мире. К счастью, нам не нужно заполнять планету ведрами, наполненными морской водой, чтобы опреснять соленую воду. Современные объекты уже работают, обеспечивая питьевую воду миллионам людей. Для этого они проводят процесс опреснения осмосом, который может быть сложно понять, но который мы попытаемся сделать видимым простым способом.
Это однородная смесь, образованная двумя или более веществами, которые не отличаются друг от друга невооруженным глазом даже с помощью микроскопа. Любая часть смеси имеет тот же состав. Захватите 2 прозрачных стекла и вставьте яйцо в каждую. Накройте их белым уксусом и подождите три или четыре дня.
Вымораживание основано на использовании явления разделения кристаллов пресного льда и рассола при замерзании соленой воды. Температура замерзания рассола ниже температуры замерзания чистой воды и зависит от концентрации солей. Поэтому в твердое состояние вначале переходит чистая вода, а рассол в виде вакуолей оказывается включенным в массу пресного льда.
По прошествии этого времени вы увидите, как раковина яиц распалась, открыв полупроницаемую мембрану, которая защищает желток и белый цвет внутри. Вы сможете проверить, что яйца мягкие, а их размер очень похож на тот, который у них был, прежде чем погружать их в уксус. Кроме того, мы прекрасно наблюдаем, как яйца ведут себя в разных решениях.
Нам нужны еще два прозрачных стекла. Мы наполняем один дистиллированной водой, а другой водой, смешанной с двумя столовыми ложками соли, и вводим яйца. Мы должны будем ждать пару дней, чтобы наблюдать за изменениями. Хорошая доза наблюдения! Яйцо, погруженное в гипертонический раствор, стремится вытеснить собственную воду, чтобы сбалансировать соленую воду. Поэтому через некоторое время мы увидим, как он теряет объем и морщины.
Вода в морях и океанах очень сильно отличается от речной и озерной. Она соленая – и это определяет многие ее свойства. От этого фактора зависит и температура замерзания морской воды. Она не равняется 0 °C, как в случае с пресной водой. Чтобы покрыться льдом, морю требуется мороз покрепче.
Влияние солености
Сказать однозначно, при какой температуре замерзает морская вода, невозможно, так как этот показатель зависит от степени ее солености. В разных местах мирового океана она разная.
Яйцо, погруженное в гипотонический раствор, как правило, поглощает воду через мембрану, которая покрывает яйцо, ища равновесие с внутренним раствором того же самого, который имеет более высокую концентрацию растворенного вещества и меньше растворителя. Поэтому это яйцо будет более раздутым, чем другое.
Вы хотите увидеть, как этот эксперимент сделан?
Используйте другие растворители, чтобы увидеть трансформации, которые происходят в яйце. Посмотрите на прямые растворенные вещества, чтобы визуализировать различные типы поведения яйца перед ними.
- Имейте еще одно дополнительное яйцо для использования в качестве ссылки.
- Экспериментируйте с водой с разным количеством соли.
Самое соленое – Красное море. Здесь концентрация соли в воде достигает 41‰ (промилле). Меньше всего соли в водах Балтийского залива – 5‰. В Черном море этот показатель равен 18‰, а в Средиземном – 26‰. Соленость Азовского моря – 12‰. А если брать в среднем, соленость морей составляет 34,7‰.
Чем выше соленость, тем больше должна охладиться морская вода для перехода в твердое состояние.
В средние века несколько авторов рассматривали проблему опреснения морской воды. Джон Гаддесден описал четыре метода для этого в своей работе «Роза Медицина». В эпоху современности, а также благодаря географическим открытиям, расширению торговли и длительным поездкам по морю, человек нуждается в новых достижениях в системах опреснения. Некоторые, как Джован Баттиста Делла, провели критические исследования различных методов получения пресной воды из соленой воды и экспериментально подтвердили некоторые из них.
Однако его промышленное использование имеет медленное развитие. В любом случае еще предстоит пройти долгий путь. Насыщенным раствором является раствор, в котором в растворе имеется равное количество частиц или растворенных веществ и растворителя. Термин насыщенный раствор используется в химии для определения раствора, в котором растворитель не может растворяться. Понятно, что насыщение раствора было достигнуто, когда добавление любого дополнительного вещества приводит к образованию твердого осадка или выделяется в виде газа.
Это хорошо видно из таблицы:
| Соленость, ‰ | Температура замерзания, °C | Соленость, ‰ | Температура замерзания, °C |
|---|---|---|---|
| 0 (пресная вода) | 0 | 20 | -1,1 |
| 2 | -0,1 | 22 | -1,2 |
| 4 | -0,2 | 24 | -1,3 |
| 6 | -0,3 | 26 | -1,4 |
| 8 | -0,4 | 28 | -1,5 |
| 10 | -0,5 | 30 | -1,6 |
| 12 | -0,6 | 32 | -1,7 |
| 14 | -0,8 | 35 | -1,9 |
| 16 | -0,9 | 37 | -2,0 |
| 18 | -1,0 | 39 | -2,1 |
Там, где соленость еще выше, как, например, в озере Сиваш (100 ‰), заливе Кара-Богаз-Гол (250 ‰), в Мертвом море (свыше 270 ‰), вода может замерзнуть только при очень большом минусе – в первом случае – при -6,1 °C, во втором – ниже -10 °C.
Насыщенный раствор представляет собой химический раствор, содержащий максимальную концентрацию растворенного вещества, растворенного в растворителе. Дополнительное растворение не растворяется в насыщенном растворе. Насыщенный раствор: это тот, который больше не может растворять растворенное вещество, учитывая фиксированную температуру, то есть достигающую эффективности растворимости.
Пересыщенное решение: это тот, который превысил эффективность растворимости, они неустойчивы. Это соотношение, существующее в растворенном растворителе. Растворяющая способность твердого вещества в жидкости ограничена, т.е. существует максимум растворенного вещества, которое мы можем растворить в определенном количестве растворителя.
За средний же показатель для всех морей можно принять -1,9 °C.
Этапы замерзания
Очень интересно наблюдать, как замерзает морская вода. Она не покрывается сразу равномерной ледяной коркой, как пресная. Когда часть ее превращается в лед (а он пресный), остальной объем становится еще более соленым, и для его замерзания требуется еще более крепкий мороз.
Но это относится к определенной температуре и количеству растворенного вещества и растворителя. Решение можно разделить на 3 типа. Ненасыщенные. Раствор, содержащий менее растворимости при данной температуре. Насыщенный. Раствор, содержащий количество растворенного вещества, равное растворимости при данной температуре.
Раствор, содержащий количество растворенного вещества, превышающее растворимость при данной температуре. Пересыщенный раствор неустойчив, и минимальное возмущение системы приводит к тому, что избыток растворенного растворенного вещества выпадает в осадок, становясь насыщенным раствором с присутствием дна.
Виды льда
По мере охлаждения в море образуется лед разных видов:
Если море еще не замерзло, но очень близко к этому, и в это время выпадает снег, он при соприкосновении с поверхностью не тает, а пропитывается водой и образует вязкую кашеобразную массу, которая называется снежурой. Смерзаясь, эта каша превращается в шугу, которая очень опасна для кораблей, попавших в шторм. Из-за нее палуба мгновенно покрывается ледяной коркой.
Раствор представляет собой гомогенную смесь, состоящую из двух или более веществ в одной фазе. Растворы образованы растворителем и одним или несколькими растворенными веществами. Факторы, влияющие на насыщенность. Количество растворенного вещества, которое может быть растворено в растворителе с образованием насыщенного раствора, зависит от множества факторов.
Наиболее важными факторами являются. Температура. Растворимость увеличивается с температурой. Например, вы можете растворить гораздо больше соли в горячей воде, чем в холодной воде. Давление - повышенное давление может привести к увеличению растворения раствора. Это обычно используется для растворения газов в жидкости.
Когда столбик термометра достигает нужной для замерзания отметки, в море начинают образовываться ледяные иглы – кристаллы в форме очень тонких шестигранных призм. Собрав их сачком, смыв с них соль и растопив, вы обнаружите, что они пресные.
