Capillary condensare - studopediya

Fig. 21. Condensarea capilară

La presiuni scăzute a vaporilor adsorbit pe pereții tubului capilar (pori). In capilare foarte subtiri sau îngustarea capilarelor straturilor de condens secțiune variabilă sunt conectate și dacă lichidul este bine

umezește suprafața, suprafața lichidă solidă la granița cu formele de abur meniscului concav (fig. 21).

Este cunoscut faptul că presiunea vaporilor deasupra suprafeței concave (cu raza de curbură r) a lichidului este mai mică decât presiunea de vapori de deasupra suprafeței plană (cu raza de curbură egală cu ¥).

Ca rezultat, aburul care deasupra suprafața plană este saturată, este suprasaturată prin contact cu suprafața lichidului concavă și condensare.

În a doua etapă lichid este umplut capilare - condensarea capilară. Aceasta se manifestă o creștere bruscă a absorbției la o presiune ps (Fig. 22).

Legătura dintre raza sferică a meniscului și o presiune de abur saturat la o temperatură T deasupra meniscul este exprimată de Thomson (Kelvin)

unde pr - saturate la presiunea vaporilor deasupra meniscului concave cu o rază de curbură r; p ¥ - saturat la presiunea vaporilor deasupra o suprafață plană (raza suprafață plană de curbură este infinit); # 963; - suprafața

tensiune nostnoe a lichidului; r - raza de curbură a meniscului concave; Vm - volumul molar al lichidului; R - constanta universală a gazelor.

Ecuația Thomson-Kelvin este principalul în calcule asociate fenomenului capilar de condensare. Cunoașterea pr presiune și p ¥. putem calcula raza maximă a capilarelor în care se va produce condens. Aceste date sunt necesare pentru selectarea corespunzătoare a adsorbantului.

Capilar de condensare - un fenomen secundar. Nu se află sub influența forțelor de adsorbție, și sub acțiunea gravitației pentru perechea de fluid meniscului concave.

condensare este de obicei destul de Capilar de rapid, pentru a fi finalizat în câteva minute.

În practică, fenomenul de adsorbție, însoțită de condensare capilară, este utilizat în procesul de recuperare, adică, de captare și a reveni la producția de solvenți volatili. De exemplu, în prepararea pectina (care este utilizat pe scară largă în industria alimentară) din pulpă de sfeclă de zahăr cu ajutorul alcoolului etilic. În timpul fabricației se evaporă operațiuni

2 L de etanol per 1 kg de pectină. Pentru a evita pierderea de alcool aer saturat cu vapori de etanol, este trecut printr-un adsorbant poros - carbon activat, în care capilarele sunt mai întâi adsorbit și condensare apoi alcool capilar. După saturare a adsorbantului este trecut prin vapori de apă fierbinte, rezultând în vaporizarea și desorbția amestecului vapori de alcool și apă-alcool este condensat în frigider.