Схема вещества: Недопустимое название — Викисловарь

Органические вещества — урок. Химия, 8–9 класс.

Все известные вещества можно разделить на две группы: органические и неорганические (минеральные).

Органические вещества — соединения углерода.

Исключения: оксиды углерода, угольная кислота и её соли (относятся к неорганическим).

Все органические соединения обязательно содержат углерод и водород.  В их состав могут входить атомы кислорода, азота, галогенов, серы.

Органические вещества составляют основную часть всех живых организмов. Белки, жиры, углеводы являются органическими соединениями.

Природный газ, нефть, каменный уголь, торф также состоят из органических веществ.

Примеры природных органических веществ, которые использует человек: сахар, крахмал, уксусная кислота, каучук, жиры, древесина.

Рис. \(1\). Сливочное масло

Рис.\( 2\). Древесина

Мы используем огромное количество синтетических органических веществ, которые в природе никогда не существовали (полиэтилен, капрон, лавсан и многие другие).

Рис. \(3\). Пластмасса

В быту мы постоянно применяем моющие средства, лекарства, косметику.

Рис. \(4\). Косметические средства

Машины не могут передвигаться без резиновых  шин.

Рис. \(5\). Резиновая шина

Наша одежда состоит из волокон, которые тоже представляют собой органические соединения.

Обрати внимание!

Органические вещества:

• имеют молекулярное строение;
• легкоплавкие и летучие;
• разлагаются при нагревании с образованием угля;
• горят на воздухе и образуют при этом углекислый газ и воду.

Рис. \(6\). Плавление и горение парафина

Источники:

Рис. 1. Сливочное масло https://cdn.pixabay.com/photo/2016/03/24/16/33/butter-1277087_960_720.jpg

Рис. 2. Древесина https://cdn.pixabay.com/photo/2018/10/28/20/58/wood-3779890_960_720.jpg

Рис. 3. Пластмасса https://cdn.pixabay.com/photo/2020/07/27/14/16/lego-5442555_960_720.jpg

Рис. 4. Косметические средства https://cdn. pixabay.com/photo/2014/04/01/20/19/cream-302739_960_720.jpg

Рис. 5. Резиновая шина https://cdn.pixabay.com/photo/2020/01/31/07/13/tire-4807271_960_720.jpg

Рис. 6. Плавление и горение парафина https://cdn.pixabay.com/photo/2016/03/10/17/27/candlelight-1248804_960_720.jpg

Ученые обнаружили на Марсе органические вещества

Марсоход Curiosity обнаружил на Марсе органику в песке, взятом из дюн Багнольда у подножия горы Шарп в кратере Гейла, в ходе экспериментов с элементами так называемой мокрой химии по дериватизации — когда из анализируемого химического соединения на Земле параллельно стараются получить продукт с похожей химической структурой. Производных аминокислот не выявлено, однако найдены бензойная кислота, аммиак, фосфорная кислота, фенол, а также несколько азотсодержащих молекул и еще не идентифицированные высокомолекулярные соединения. Результаты исследований были опубликованы в журнале Nature Astronomy.

Эксперимент проводился в тот период, когда не была задействована буровая установка Curiosity для сбора образцов из-за сыпучести грунта. Маева Миллан из Джорджтаунского университета в Вашингтоне и Центра космических полетов имени Годдарда NASA, ведущий автор нового исследования, объясняет, что первоначальная цель этой операции состояла в том, чтобы получить основу для сравнения с будущими химическими экспериментами, проводимыми на более многообещающих марсианских образцах.

«Этот эксперимент получился определенно успешным, — заявил Миллан в интервью изданию Inverse. — Пусть мы и не нашли тех биосигнатур, что искали, но, по крайней мере, показали, что этот метод действительно многообещающий».

Дальнейшие поиски биосигнатур на поверхности Марса Curiosity будет проводить в местах, которые более благоприятны для сохранения жизни. Его более молодой «коллега», марсоход, Perseverance, также ищет признаки жизни, однако у него нет такого же оборудования для «мокрой химии». Этот метод будет использоваться также в будущих миссиях, например европейского марсохода Rosalind Franklin в 2022 году и Dragonfly — дрона NASA, который будет исследовать поверхность спутника Сатурна Титана в 2036 году.

Марсоход NASA Curiosity совершил посадку в кратере Гейла 6 августа 2012 года и с тех пор проводит исследования в его окрестностях. Недавно к нему на Марсе присоединился Perseverance, который высадился 18 февраля 2021 года. Обе миссии направлены, кроме всего прочего, на поиск остатков древней жизни на Марсе.

Хотя в настоящее время эта планета холодна и бесплодна, когда-то здесь текли реки и существовали крупные озера. Ученые полагают, что в тот период Марс, возможно, был обитаем — по крайней мере, там могли появиться древние микроорганизмы.

Чтобы обнаружить следы той прошлой жизни, астробиологи ищут характерные биосигнатуры — определенные химические вещества, которые могли быть продуктом жизнедеятельности какой-либо формы жизни в прошлом или настоящем, будь то микробы или что-то более сложное. Прежде всего ученых интересуют органические молекулы, которые считаются строительными блоками земной жизни и могли бы выступать в том же качестве и в других местах во Вселенной.

Помимо экспериментов по мокрой химии, производимых на марсоходе Curiosity, существует также возможность проводить анализ образцов, содержащих аминокислоты и карбоновые кислоты, методом газовой хроматографии и масс-спектрометрии.

Комплект анализаторов SAM (Sample Analysis at Mars) представляет собой набор инструментов для выявления органических веществ как в атмосфере, так и в твердых образцах. Он состоит из масс-спектрометра, позволяющего обнаруживать подобные вещества в газообразном виде — полученных из атмосферы или высвобождаемых из твердых образцов путем нагревания; газового хроматографа, используемого для выделения отдельных компонентов из сложной газовой смеси; и лазерного спектрометра, выполняющего прецизионные измерения по определению соотношений изотопов кислорода и углерода в двуокиси углерода (CO₂) и метана (CH₄) в атмосфере Марса — для того, чтобы выявить их происхождение — геохимическое или биологическое.

Марсоход Curiosity ранее уже обнаруживал органические молекулы, содержащиеся в марсианских отложениях, однако новые находки изрядно расширили этот список органики на Марсе, что служит дополнительным подтверждением в пользу обитаемости этой планеты в прошлом.

Образцы грунта из дюны Багнольда Curiosity получил в марте 2017 года. Во время вынужденного перерыва группа, работающая с марсоходом, решила провести первый в своем роде эксперимент. Внутри корпуса Curiosity содержатся 74 емкости, девять из которых были предварительно заполнены химическими реагентами.

«В стандартном случае, когда мы отбираем образец с помощью манипулятора Curiosity, мы помещаем его в одну из пустых емкостей, — поясняет Миллан. — Но в этом случае мы поместили образец в ячейку, заполненную химическими реагентами». Группа не ожидала, что образец будет содержать большое количество хорошо сохранившихся органических молекул, поскольку ионизирующая радиация, почти беспрепятственно попадающая на Марс сквозь его разреженную атмосферу, уже давно «стерилизовала» почву на поверхности. Однако все же после тестирования образца химической смесью удалось выявить органические молекулы, никогда ранее не встречавшиеся на Марсе. Двумя наиболее важными из них считаются бензойная кислота и аммиак. Хотя эти молекулы и не являются биосигнатурами, они выступили хорошими индикаторами возможности обнаруживать подобные биосигнатуры в будущем.

«Мы доказали, что этот метод может работать, — говорит Миллан. — Это означает, что мы можем провести тот же эксперимент снова с различными минералами, такими как глина и сульфаты, которые могут лучше сохранять органические молекулы».

После идентификации органических молекул группа стремится выявить их происхождение — определить «родительские молекулы». «Как только мы их обнаружим, мы сможем сказать, откуда они появились, — говорит Миллан. — На данный момент, изучив всю совокупность найденных на Марсе образцов, мы выдвинули гипотезу, что все они могли возникнуть в ходе обычных геологических процессов». Но поскольку Curiosity взял образец из кратера Гейла, который, как предполагается, содержал воду в прошлом, происхождение этих молекул могло быть связано также и с жизнедеятельностью древних микроорганизмов.

Чтобы получить новые данные и продвинуться в решении этих вопросов, исследователи ожидают запуска миссии Европейского космического агентства ExoMars в 2022 году, которая позволит собрать гораздо больше марсианских образцов. Марсоход Perseverance также ищет на поверхности Марса интересные образцы, изымает камни и керны, помещаемые в специальные капсулы, которые позже будут доставлены на Землю для анализа в лаборатории. Все эти марсианские миссии со временем дадут возможность собрать воедино разные части головоломки и узнать почти все об истории Марса, независимо от того, была ли там когда-то собственная жизнь, попала ли она когда-то в давние времена туда с Земли или, наоборот, с Марса на Землю.

Инструкция по медицинскому применениюлекарственного препарата Ингавирин® для взрослых

Фармакодинамика

Противовирусный препарат.

В доклинических и клинических исследованиях показана эффективность препарата Ингавирин® в отношении вирусов гриппа типа A (A(h2N1), в т.ч. пандемический штамм A(h2N1)pdm09 («свиной»), A(h4N2), A(H5N1)) и типа В, аденовируса, вируса парагриппа, респираторно-синцитиального вируса; в доклинических исследованиях: коронавируса, метапневмовируса, энтеровирусов, в том числе вируса Коксаки и риновируса.

Ингавирин® снижает вирусную нагрузку, ускоряет элиминацию вирусов, сокращает продолжительность болезни, снижает риск развития осложнений.

Механизм действия реализуется на уровне инфицированных клеток за счет активации факторов врожденного иммунитета, подавляемых вирусными белками. В экспериментальных исследованиях, в частности, показано, что препарат Ингавирин® повышает экспрессию рецептора интерферона первого типа IFNAR на поверхности эпителиальных и иммунокомпетентных клеток. Увеличение плотности интерфероновых рецепторов приводит к повышению чувствительности клеток к сигналам эндогенного интерферона. Процесс сопровождается активацией (фосфорилированием) белка-трансмиттера STAT1, передающего сигнал в ядро клетки для индукции синтеза противовирусных генов. Показано, что в условиях инфекции препарат активирует синтез антивирусного эффекторного белка МхА (ранний фактор противовирусного ответа, ингибирующий внутриклеточный транспорт рибонуклеопротеиновых комплексов различных вирусов) и фосфорилированной формы PKR, подавляющей трансляцию вирусных белков, таким образом замедляя и останавливая процесс вирусной репродукции.

Действие препарата Ингавирин® заключается в значительном уменьшении признаков цитопатического и цитодеструктивного действия вируса, снижении количества инфицированных клеток, ограничении патологического процесса, нормализации состава и структуры клеток и морфологической картины тканей в зоне инфекционного процесса, как на ранних, так и на поздних его стадиях.

Противовоспалительное действие обусловлено подавлением продукции ключевых провоспалительных цитокинов (фактора некроза опухоли (TNF-α), интерлейкинов (IL-1β и IL-6)), снижением активности миелопероксидазы.

В экспериментальных исследованиях показано, что совместное использование препарата Ингавирин® с антибиотиками повышает эффективность терапии на модели бактериального сепсиса, в том числе вызванного пенициллин-резистентными штаммами стафилококка.

Проведенные экспериментальные токсикологические исследования свидетельствуют о низком уровне токсичности и высоком профиле безопасности препарата.

По параметрам острой токсичности препарат Ингавирин® относится к 4 классу токсичности — «Малотоксичные вещества» (при определении LD50 в экспериментах по острой токсичности летальные дозы препарата определить не удалось).

Препарат не обладает мутагенными, иммунотоксическими, аллергизирующими и канцерогенными свойствами, не оказывает местнораздражающего действия. Препарат Ингавирин® не влияет на репродуктивную функцию, не оказывает эмбриотоксического и тератогенного действия.

Отсутствует влияние препарата Ингавирин® на систему кроветворения при приеме соответствующей возрасту дозы рекомендованными схемой и курсом.

Фармакокинетика

Всасывание и распределение.

В эксперименте с использованием радиоактивной метки установлено: препарат быстро поступает в кровь из желудочно-кишечного тракта, распределяясь по внутренним органам. Максимальные концентрации в крови, плазме крови и большинстве органов достигаются через 30 минут после введения препарата. Величины AUC (площадь под фармакокинетической кривой «концентрация — время») почек, печени и легких незначительно превышают AUC крови (43,77 мкг.ч/г). Величины AUC для селезенки, надпочечников, лимфатических узлов и тимуса ниже AUC крови. MRT (среднее время удержания препарата) в крови — 37,2 часа.

При курсовом приеме препарата один раз в сутки происходит его накопление во внутренних органах и тканях. При этом качественные характеристики фармакокинетических кривых после каждого введения препарата тождественны: быстрое повышение концентрации препарата после каждого введения через 0,5-1 час после приема и затем медленное снижение к 24 часам.

Метаболизм.

Препарат не метаболизируется в организме и выводится в неизмененном виде.

Выведение.

Основной процесс выведения происходит в течение 24 часов. За этот период выводится 80 % принятой дозы: 34,8 % выводится во временном интервале от 0 до 5 часов и 45,2 % во временном интервале от 5 до 24 часов. Из них 77 % выводится через кишечник и 23 % — через почки.

Интересная органическая химия. Интересные факты о химии.

В эту самую минуту

Пока Вы читаете данную статью, Ваши глаза используют органическое соединение – ретиналь, который преобразует световую энергию в нервные импульсы. Пока Вы сидите в удобной позе, мышцы спины поддерживают правильную осанку благодаря химическому расщеплению глюкозы с высвобождением требуемой энергии. Как Вы понимаете, пробелы между нервными клетками так же заполнены органическими веществами – медиаторами (или нейространсмиттерами), которые помогают всем нейронам стать одним целым. И данная слаженная система работает без участия Вашего сознания! Так глубоко, как биологи, только химики-органики понимают, насколько филигранно создан человек, как логично устроены внутренние системы органов и их жизненный цикл. Отсюда следует, что изучение органической химии – основа понимания нашей жизни! А качественное изучение – это путь в будущее, ибо новые лекарства создаются прежде всего в химических лабораториях. Наша кафедра желает познакомить Вас поближе с этой прекрасной наукой.

11-цис-ретиналь, поглощает свет

серотонин – нейромедиатор

Органическая химия как наука

Органическая химия как наука возникла в конце девятнадцатого века. Она возникла на перекрещивании разных сфер жизни – от получения пищи до лечения миллионов людей, не подозревающих о роли химии в их жизни. Химия занимает уникальное место в структуре понимания Вселенной. Это наука о молекулах, но органическая химия является чем-то большим, чем это определение. Органическая химия в буквальном смысле сама себя создает, словно растет. Органическая химия, занимаясь изучением не только природных молекул имеет возможность самой создавать новые вещества, структуры, материи. Данная особенность подарила человечеству полимеры, красители для одежды, новые лекарства, духи. Некоторые считают, что синтетические материалы могут нанести вред человеку, либо быть экологически опасными. Однако, как порой отличить черное от белого, так и установить тонкую грань между «опасностью для человека» и «коммерческой выгодой» очень сложно. В этом вопросе так же поможет кафедра Органического синтеза и нанотехнологий (ОСиНТ).

Органические соединения

Органическая химия формировалась, как наука о жизни, ранее считалось, что она сильно отличается от неорганической химии в лаборатории. Затем ученые полагали, что органическая химия – это химия Углерода, особенно соединений каменного угля. В наше время органическая химия объединяет все соединения Углерода как живой, так и не живой природы.

Доступные для нас органические соединения получаются либо из живых организмов, либо из ископаемых материалов (нефть, уголь). Примером субстанций из природных источников являются эфирные масла – ментол (вкус мяты) и цис-жасмон (аромат цветков жасмина). Эфирные масла получают перегонкой с водяным паром; подробности раскроются при обучении на нашей кафедре.

Ментол

Цис-жасмон

Хинин

Уже в 16 веке был известен алкалоид – хинин, который получают из коры хинного дерева (Южная Америка) и используют против малярии.

Иезуиты, что открыли данное свойство хинина, конечно же не знали его структуры. Тем более в те времена не стоял вопрос о синтетическом получении хинина – что удалось осуществить только в 20 столетии! Ещё любопытная история, связанная с хинином – это открытие фиолетового пигмента мовеина Уильямом Перкиным в 1856 году. Зачем он это сделал и какие результаты его открытия – так же можно узнать на нашей кафедре.

Но вернемся к истории становления органической химии. В 19 веке (времена У. Перкина) основным источником сырья для химической промышленности был уголь. Сухая перегонка угля давала коксовый газ, который использовался для обогрева и приготовления пищи, каменноугольную смолу, богатую на ароматические карбоциклические и гетероциклические соединения (бензол, фенол, анилин, тиофен, пиридин). На нашей кафедре Вам расскажут, чем они отличаются и какое они имеют значение в органическом синтезе.

Бензол, пиридин, фенол, анилин, тиофен

Фенол обладает антисептическими свойствами (тривиальное название – карболовая кислота), а анилин стал основой развития красочной промышленности (получение анилиновых красителей). Данные красящие вещества по-прежнему коммерчески доступны, например, Бисмарк-Браун (коричневый) показывает, что большая часть ранних трудов по химии была проведена в Германии:

Бисмарк-Браун

Однако в 20 столетии, нефть опередила уголь в качестве основного источника органического сырья и энергии, поэтому газообразные метан (природный газ), этан, пропан стали доступным энергетическим ресурсом.

В тоже время, химическая промышленность разделилась на массовую и тонкую. Первая занимается производством красок, полимеров – веществ, не имеющих сложное строение, однако, производимых в огромном количестве. А тонкая химическая промышленность, правильнее сказать – тонкий органический синтез занимается получением лекарств, ароматов, вкусовых добавок, в гораздо меньших объемах, что, однако более прибыльно. В настоящее время известно около 16 миллионов органических соединений. Сколько ещё возможно? В этой области, органический синтез не имеет ограничений. Представьте себе, что Вы создали самую длинную алкильную цепь, однако Вы можете легко добавить ещё один углеродный атом. Этот процесс бесконечен. Но не следует думать, что все эти миллионы соединений – обычные линейные углеводороды; они охватывают все виды молекул с удивительно разнообразными свойствами.

Алифатические соединения

Свойства органических соединений

Каковы же физические свойства органических соединений?

Они могут быть кристаллическими как сахар, или пластичными как парафин, взрывоопасными как изооктан, летучими как ацетон.

Сахароза

Изооктан (2,3,5-триметилпентан)

Окраска соединений так же может быть самая разнообразная. Человечество уже столько синтезировало красителей, что создается впечатление, что уже не осталось таких цветов, какие нельзя получить с помощью синтетических красителей.

К примеру, можно составить такую таблицу ярко окрашенных веществ:

Однако кроме этих характеристик, органические вещества обладают запахом, который помогает их дифференцировать. Любопытный пример – защитная реакция скунсов. Запах секрета скунсов обуславливают сернистые соединения – тиолы:

Компоненты секретов скунсов

Но самый ужасный запах был «унюхан» в городе Фрайбурге (1889), во время попытки синтеза тиоацетона разложением тримера, когда пришлось эвакуировать население города, поскольку «неприятный запах, которых быстро распространился по большой площади в городе, вызывает обмороки, рвоту и тревожные состояния». Лабораторию закрыли.

Но этот опыт решили повторить химики научной станции Ессо (Esso) к югу от Оксфорда. Передадим им слово:

«В последнее время, проблемы запаха вышли за пределы наших худших ожиданий. Во времена ранних экспериментов, пробка выскочила из бутылки с отходами и сразу была заменена, а наши колеги из соседней лаборатории (200 ярдов) немедленно почувствовали тошноту и рвоту.

Двое из наших химиков, которые просто изучали крекинг незначительных количеств тритиоацетона нашли себя как объект враждебных взглядов в ресторане и были посрамлены, когда официантка распылила дезодорант вокруг них. Запахи «бросили вызов» ожидаемым эффектам разбавления, поскольку работники лаборатории не считали запахи невыносимыми… и по-настоящему отрицали свою ответственность, так как они работали в закрытых системах. Чтобы убедить их в обратном, они были распределены с другими наблюдателями по всей территории лаборатории на расстояниях до четверти мили. Затем одна капля ацетон гем-дитиола, а позже маточного раствора перекристаллизации тритиоацетона была размещена на часовом стекле в вытяжном шкафу. Запах был обнаружен по ветру в считанные секунды». Т.е. запах этих соединений усиливается при понижении концентрации.

Существует два претендета на эту ужасную вонь  – дитиол пропан (вышеуказанный гем-дитиол), либо 4-метил-4сульфанил-пентанон-2:

Вряд ли кто-то найдется чтобы определить из них лидера.

Однако, неприятный запах имеет свою область применения. Природный газ, что поступает в наши дома содержит небольшое количество ароматизатора – третбутил тиола. Небольшое количество – это столько, что люди способны почувствовать одну часть тиола в 50 миллиардах частей метана.

Напротив, некоторые другие соединения имеют восхитительные запахи. Чтобы искупить честь сернистых соединений мы должны сослаться на трюфель, который хрюшки могут унюхать через метр почвы и чей вкус и запах настолько восхитительны что они стоят дороже, чем золото. За аромат роз отвечают дамаскеноны. Если Вы имеете возможность понюхать запах одной капли, то Вы, вероятно, будете разочарованы, так как она пахнет как скипидар, или камфора. А на следующее утро Ваша одежда (и Вы в том числе) будете очень сильно благоухать розами. Так же, как и тритиоацетон, этот запах усиливается при разведении.

Компонент аромата трюфелей

Демаскенон – аромат роз

А как насчет вкуса?

Всем известно, что дети могут попробовать на вкус бытовую химию (средство для чистки ванны, туалета и т.д.). Перед химиками встала задача, чтобы несчастные дети больше не захотели попробовать какую-то химию в яркой упакове. Обратите внимание, что это сложное соединение является солью:

Битрекс денатониум бензоат

Некоторые другие вещества оказывают «странное» воздействие на человека, вызывая комплексы психических ощущений – галюцинации, эйфорию и т.д. К ним относятся наркотики, этиловый спирт. Они очень опасны, т.к. вызывают зависимость и уничтожают человека как личность.

Давайте не забывать и о других существах. Известно, что кошки любят спать в любое время. Недавно ученые получили из спинномозговой жидкости бедных кошек вещество, позволяющее им быстро засыпать. Оно так же действует и на человека. Это удивительно простое соединение:

Инициатор сна – цис-9,10-октадеценоамид

Подобная структура, носящая название Коньюгированная Линолевая Кислота (КЛК) обладает противоопухолевыми свойствми:

КЛК- противораковое средство цис-9-транс-11 сопряженная линолевая кислота

Ещё одна любопытная молекула – ресвератол, может быть отвечает за благотворное влияние красного вина в профилактике сердечных заболеваний:

Ресвератол из шкурки виноградинок

В качестве третьего примера «съедобных» молекул (после КЛК и ресвератрола) возьмем витамин С. Моряки дальнего плавания времен эпохи Великих Географических Открытий страдали заболеванием скорбут (цингой), когда происходят дегенеративные процессы мягких тканей, особенно ротовой полости. Нехватка данного витамина и вызывает цингу. Аскорбиновая кислота (тривиальное название витамина С) является универсальным антиоксидантом, она нейтрализует свободные радикалы, защищая людей от рака. Некоторые считают, что большие дозы витамина С защищают нас от простуды, но это ещё не доказано.

Витамин С

Органическая химия и промышленность

 Витами С в больших колличествах получают в Швейцарии, на фармацевтическом заводе Roshe (не путать с РошеноМ). Во всем мире объемы промышленности органического синтеза исчисляются как килограмами (мелкотоннажные производства), так и миллионами тонн (крупнотоннажные производства). Это хорошая новость для студентов-органиков, т.к. дефицита рабочих мест (равно как и переизбытка выпускников) тут нет. Другими словами профессия инженера-химика очень актуальна.

Некоторые простые соединения можно получать как из нефти, так и из растений. Этиловый спирт используют в качестве сырья для получения резины, пластмасс, других органических соединений. Его можно получить каталитической гидратацией этилена (из нефти), либо путем ферментации отходов сахарной промышленности (как в Бразилии, где использование этанола в качестве топлива позволило улучшить экологическую ситуацию).

Стоит отдельно упомянуть полимерную промышленность. Она поглощает наибольшую часть продуктов переработки нефти в виде мономеров (стирол, акрилаты, винилхлорид, этилен). Производство синтетических волокон имеет оборот более чем 25 миллионов тонн в год. В получение поливинилхлорида вовлечено около 50 000 людей с годовым выпуском 20 миллионов тонн.

Следует так же упомянуть производство клеев, герметиков, покрытий. Например, известным суперклеем (на основе метил цианоакрилата) Вы можете приклеить почти все.

Цианоакрилат – основной компонент суперклея

Пожалуй, наиболее известным красителем является индиго, который раньше выделяли из растений, а сейчас получают синтетически. Индиго – это цвет синих джинсов. Для окраски полиэфирных волокон используются, к примеру, бензодифураноны (как дисперсол), которые придают ткани отличный красный цвет. Для окрашивания полимеров используют фталоцианины в виде комплексов с железом, или медью. Они так же находят применение в качестве компонента активного слоя CD, DVD, Blu Ray дисков. Новый класс «высокопроизводительных» красителей на основе DPP (1,4-diketopyrrolo[3,4-c]pyrroles) разработан Ciba-Geidy.

Индиго

Фотография сначала была черно-белой: галоиды серебра взаимодействуя со светом высвобождали атомы металла, которые и воспроизводили изображение. Окрашенные фотографии в цветной пленке марки Кодак возникали как следствие химической реакции между двумя бесцветными реагентами. Один из них, как правило ароматический амин:

От фотоискусства можно легко перейти в сладкую жизнь.

Подсластители, такие как классический сахар получают в огромных масштабах. Другие подсластители, как аспартам (1965) и сахарин (1879) производятся в аналогичных объемах. Аспартам представляет собой дипептид из двух натуральных аминокислот:

Фармацевтические компании производят лекарственные субстанции от многих болезней. Примером коммерчески успешного, революционного препарата является Ранитидин (от язвенной болезни) и Силденафил (Виагра, надеемся Вы в курсе кому и зачем она нужна).

Успех этих препаратов связан как с лечебной эффективностью, так и прибыльностью:

Это еще не всё. Это только начало

Ещё осталось много интересного об органической химии, поэтому обучение на кафедре ОСиНТ является приоритетным не только для любителей химии, но и для абитуриентов, которым интересен окружающий мир, которые желают расширить рамки своего восприятия и раскрыть свой потенциал.

Всё о поступлении на специальность Химические технологии и инженерия

Поступление
на 1 курс

Все самое важное для абитуриента
смотрите здесь

Подробнее

Продолжение обучения

Поступление на 2-4 курс, в магистратуру и аспирантуру. Все формы обучения!

Подробнее

Наши
галереи

Лучше 1 раз увидеть
Чем 100 раз услышать!
Смотрите наши фотографии

Подробнее

Вот несколько последних статей:

• 
  Говорили о том какой бывает этиловый спирт из чего его делают, как фальсифицируют и проводят анализы, и чего стоит остерегаться.…

• 
  Глицерин применение – пищевые продукты, косметика и взрывчатые вещества Читая этикетки косметических средств, мы зачастую замечаем в их составе глицерин.…

• 
  Не так давно Пепси объявила, что они больше не будут использовать подсластитель аспартам, искусственный сахарозаменитель, в диетической Пепси (на территории…

• 
  По доброй традиции встреча Нового года у большинства людей не обходится без открытой бутылки шампанского. Напиток в бокале с его…

• 
  СОСТАВ КРАСКИ ДЛЯ ВОЛОС КРАСИТЕЛИ И ПИГМЕНТЫ Сегодня, стойкая краска для волос широко используются, либо чтобы прикрыть седые волосы, либо…

Поделиться

Принцип работы сепаратора: Как работает сепаратор?

Собранное твердое вещество выходит по отдельной выпускной линии (выгрузка твердой фазы). При этом имеются тарельчатые сепараторы с самоочищающимся барабаном (сепараторы непрерывного действия) и ручные сепараторы. В сепараторах с самоочищающимся барабаном последний имеет механизм открывания, через который с равным временным интервалом выполняется выгрузка отделенных твердых веществ (6). В этом случае барабан состоит из нижней части барабана, в котором расположен гидравлический механизм опорожнения, а также крышки барабана.

Гидравлический разгрузочный механизм открывает барабан сепаратора в самой выступающей части корпуса центрифуги, где собираются твердые вещества. После выхода твердой фазы барабан сепаратора снова закрывается. Это происходит за несколько десятых долей секунды.

Сепаратор, как правило, приводится в движение с помощью поликлинового или плоскоременного привода. Это зависит от конструктивного размера сепаратора. Управление приводным двигателем осуществляется с помощью преобразователя частоты.

Области применения технологии сепарации

Сепараторы предназначены для решения задач разделения, при которых необходима высокая точность разделения или при которых требуется отделение тончайших частиц. Они используются также для разделения твердой и жидкой фаз с небольшой разницей в плотности. Тарельчатые сепараторы обладают очень многообразными вариантами применения и используются в различных отраслях промышленности, в том числе:

• в пищевой промышленности и производстве напитков
• в масложировой промышленности
• в химической, фармацевтической промышленности и биотехнологии
• в нефтяной промышленности и энергетике
• в сфере защиты окружающей среды

Сепараторы используются главным образом для трех различных методов разделения:

• в качестве кларификатора/осветлителя для осветления жидкостей. Осветление — это выделение тонкоизмельченных частиц твердого вещества из жидкости. Сепаратор используется для смесей с низким содержанием твердого вещества. Если очищаемая смесь содержит большое количество твердого вещества, то правильным выбором является декантер. Типичным примером применения сепаратора является осветление фруктового сока путем удаления веществ, обуславливающих помутнение.
• В качестве очистителя / разделительного сепаратора для разделения жидкостей. Разделение — это отделение жидкости с более низкой плотностью от жидкости с более высокой плотностью. Примером использования сепаратора является отделение капель воды от минерального масла. При этом можно отделять твердые вещества.
• Для сгущения жидкостей. Концентрирование — это выделение (концентрация) легкой жидкой фазы из тяжелой жидкой фазы. Примером является извлечение эфирного масла из воды с использованием сепаратора. Одновременно возможно отделение твердых веществ.

Источник

 Технология производства пищевых продуктов и биотехнологии, Х. Г. Кесслер (Lebensmittel- und Bioverfahrenstechnik, H.G. Kessler)

Опасные органические вещества загрязняют атмосферу русской Арктики

© wikimedia.org. Мыс Желания на Северном острове архипелага Новая Земля

28 Июн 2018, 17:05

Российские ученые впервые оценили атмосферное загрязнение на архипелаге Новая Земля. Изучив состав снега, они установили, что воздух над территорией русской Арктики содержит опасные вещества, хотя хозяйственная деятельность поблизости не ведется.

В арктических пустынях снег не тает полностью, а постепенно накапливает токсичные вещества, которые попадают в него из атмосферы. Образцы в виде снежных цилиндров-кернов длиной 20–30 см ученые собрали в семи точках — от самой южной части у материкового побережья вблизи архипелага до северной оконечности острова Вайгач. Поскольку вблизи Новой Земли нет источников органического загрязнения, результаты таких замеров позволили проследить перенос органических соединений в воздухе, сообщает пресс-служба МГУ.

Использовался самый мощный современный метод проведения качественного и количественного анализа сложнейших смесей органических соединений: двумерную газовую хроматографию, масс-спектрометрию высокого разрешения. В результате удалось выделить более 100 органических соединений самых разных классов, включая опасные органические экотоксиканты (фенолы, фталаты, полициклические ароматические углеводороды).

Эти исследования дополняют картину состояния окружающей среды Арктики и позволяют узнать состав снежного покрова, что необходимо для дальнейшего хозяйственного использования территории. Полученная информация пригодится для фундаментальных исследований, связанных с изучением климата и переноса различных загрязняющих и чужеродных веществ с воздушными массами.

В исследовании участвовали ученые Московского госуниверситета, Северного (Арктического) федерального университета и LECO Corporation. Научная статья опубликована в журнале Environmental Pollution.

Органические вещества, схема разделения — Справочник химика 21

    Весь процесс, по существу, может быть разделен на три стадии (как показано пунктиром на схеме). В первой стадии осуществляются обработка кислотой и предварительное распределение оснований и их солей. Во второй стадии, при одновременной обработке новых частей исходного раствора смеси оснований, происходит накопление более слабого основания А в верхних слоях органического растворителя. В третьей стадии получающиеся водные растворы солей обрабатывают эквивалентным количеством щелочи и извлекают свежим растворителем более сильное основание В, отбрасывая нейтрализованные водные растворы, не содержащие органических веществ. Полнота разделения, естественно, зависит от того, насколько подвергаемые обработке вещества различаются между собой по степени своей основности.  [c.144]

    Низкомолекулярные вещества принадлежат к самым разнообразным классам химических соединений и поэтому практически невозможно дать четкую исчерпывающую систему классификации. Наиболее простая классификация заключается в их разделении на органические и неорганические вещества (см. схему 3.1). Органические вещества обычно называют экстрактивными веществами. Неорганическую часть древесины можно выделить в виде золы. Что касается химического анализа древесины, полезнее проводить различия между экстрактивными веществами на основе их растворимости в воде или в органических растворителях, о чем будет сказано ниже. Сначала кратко рассмотрим основные группы химических соединений, относящихся к низкомолекулярным компонентам древесины. [c.19]

    Растворимость веществ — важное-свойство для аналитической химии. Так, на различной растворимости одного и того же вещества в двух несмешивающихся растворителях основано экстракционное разделение. Изменение растворимости в результате химических реакций использовано в таком методе разделения, как осаждение, и в гравиметрическом методе количественного анализа. Схемы классификации органических веществ основаны на их растворимости в некоторых растворителях и т. д. Кроме того, это свойство используется в ряде препаративных методов синтеза и очистки препаратов от загрязнений. [c.32]

    Необходимость экстракции разделяющего агента для его регенерации существенно усложняет технологическое оформление процессов разделения. Для того чтобы уменьшить связанные с этим трудности, было предложено применять в качестве разделяющих агентов в процессах азеотропной ректификации смеси полярных органических веществ (например, метанола, ацетона, метилэтилкетона) с водой [281—286]. В качестве примера на рис. 99 изображена принципиальная схема процесса выделения толуола из углеводородных смесей с водным раствором метилэтилкетона (МЭК) как разделяющим агентам. [c.275]

    Одна из современных технологических схем разделения газов, получаемых при пиролизе бензина, представлена на рис. 12. Газ с установки пиролиза последовательно сжимается в пяти ступенях турбокомпрессора 1 (на схеме изображены только три ступени), проходит после каждой из них водяной холодильник 2 и сепаратор органические вещества). Для лучшего отделения более тяжелых углеводородов конденсат с последующей ступени сжатия дросселируют и возвращают в сепаратор предыдущей ступени (,ца схеме показано только для I и II ступеней сжатия). Благодаря этому создается ректификационный эффект, и в конденсате после I ступени компрессора собираются в основном углеводороды, жидкие при обычных условиях. Они отделяются от растворенных газов в отпарной колонне 4. Полученный пироконденсат выводят на переработку, а газы возвращают во всасывающую линию I ступени компрессора. [c.47]

    УЧЕБНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ КОМПЬЮТЕРНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ПРЕДПРОЕКТНОЙ РАЗРАБОТКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ РАЗДЕЛЕНИЯ СМЕСЕЙ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ [c.106]

    Химику часто приходится разделять смеси. Эта задача иногда оказывается сложной. В отличие от стандартизованного неорганического анализа разделение органических веществ из-за богатства их реакционных возможностей можно осуществлять многими путями. Поэтому оказывается невозможным составить общеупотребительную схему разделения, хотя следует отметить многие полезные усилия в этом направлении (см. список литературы). [c.323]

    В работах, посвященных изучению растворимого органического вещества (РОВ) в составе природных вод приводятся некоторые схемы разделения РОВ по молекулярным массам, по кислотно-основным свойствам, электрохимическим особенностям. [c.250]

    Второе направление — развитие доступных методов определения как отдельных компонентов сточных вод, так и суммарного содержания различных групп органических веществ, методов, с помощью которых можно непрерывно следить за ходом очистки сточной воды и оценить ее результат. Эти методы и описываются в данном разделе. Основной путь развития второго направления — создание методов выделения из воды органических веществ при одновременном разделении их на группы соединений, связанных друг с другом общностью их физических или химических свойств. Примером таких разделений на группы могут служить схемы анализа в разд. 9.1. Подобных схем разделения надо разработать еще много, более узких, применительно к характеру загрязнения [c.253]

    Мы предлагаем еще две схемы выделения органических веществ с последующим разделением их на группы . Эти методы не имеют указанных выше недостатков, но у них есть свои ограничения, в частности, их нельзя применять, если в воде присутствуют значительные количества веществ, разлагающихся при нагревании. [c.261]

    Ход определения. К остатку летучих кислот (см. схему раз-деления органических веществ, разд. 9.2) приливают 2 мл хлороформа или эфира и после растворения остатка отбирают шприцем 5—8 мкл полученного раствора, вводят в испаритель хроматографа и проводят разделение в указанных выше условиях. Необходимо, чтобы в 2 мл раствора было каждой кислоты не менее [c.294]

    Мы предлагаем здесь еще две схемы выделения органических веществ с последующим разделением их на группы . Эти методы не имеют указанных выше недостатков, но у них есть [c.201]

    Схема разделения смеси органических веществ [c.203]

    Схема разделения смеси органических веществ и их определение [c.207]

    Для определения общего содержания фенолов (летучих с паром и нелетучих) рекомендуется выделение органических веществ по общей схеме, представленной на стр. 199, разделение их на группы по этой схеме и взвешивание группы фенольных соединений. Коэффициенты распределения фенолов (особенно летучих) между диэтиловым эфиром и водой настолько велики, что никакого предварительного концентрирования пробы обычно не требуется, в крайнем случае можно упарить пробу после подщелачивания ее едкой щелочью. Однако в присутствии формальдегида следует поступать, как указано на стр. 265. [c.256]

    Для разделения смесей органических веществ Штаудингер и Фрост 12] разработали специальную схему. Основной принцип этой схемы — использование летучести и растворимости исследуемых веществ. Мы приводим в общих чертах самое существенное, отбрасывая все сложные случаи. Все то, что перегоняется при атмосферном давлении до 140°, обозначается как легколетучее (ЛЛ) все, что перегоняется выше 140°,— как труднолетучее (ТЛ). Выбор как предела температуры, 140° зависит от ряда причин при дестилляции до указанной температуры отгоняются все обычные растворители, затем — все органические вещества, кипящие ниже 140°, растворимые либо в Э( ре, либо в воде. Кроме того, в этой первой группе схемы могут встретиться лишь немногие вещества кислого и основного характера. [c.16]

    Ввиду сложной природы растворенных органических веществ и наличия одинаковых функциональных групп в соединениях различной химической природы определение отдельных классов без их разделения затруднено и сопряжено с большими ошибками. Методы определения органических веществ природных вод непрерывно совершенствуются, но так как каждый метод характеризует изучаемые вещества с какой-то одной стороны, без проведения систематического анализа трудно всесторонне и полно оценить их истинное содержание. Иногда трудно сопоставить данные, полученные различными методами, что связано не столько с несовершенством методов, сколько с недостаточной изученностью органических веществ природных вод [4]. Следовательно, чтобы иметь представление о балансе отдельных классов органических веществ в природных водах, о реальном состоянии исследуемых веществ, необходимо разрабатывать схемы систематического анализа. [c.197]

    Для определения чрезвычайно лабильных и разнообразных по составу органических веществ природных вод весьма перспективны систематические схемы анализа, включающие фракционирование сорбционными методами и сочетающие разделение по химической природе с разделением по размерам молекул [25, 26]. Для разделения органических веществ, обладающих сродством к ионным и водородным связям, успешно применяют сорбенты с гидрофильной матрицей (ионообменные целлюлозы и сефадексы). В отличие от ионообменных смол, целлюлозы представляют собой агрегаты полисахаридных цепей, хорошо проницаемых даже для очень больших ионов. Рыхлая структура целлюлозы, высокая дисперсность, сорбция преимущественно по поверхности обусловливают быстроту процессов сорбции и десорбции. Хорошо проницаемы для крупных молекул также нейтральные и ионообменные сефадексы. [c.200]

    Одна из современных схем разделения газов, получаемых ири пяролпзе бензина, изображена иа рис. 12. Газ с установки пиролиза последовательно сжимается в пяти ступенях турбокомпрессора I, проходя после каждой из них водяной холодильник 2 и сепаратор 3, где он отделяется от конденсата (вода и органические вещества). Для лучшего отделения более тяжелых углеводородов конденсат с последующей ступени сжатия дросселируют и вэзвращают в сепаратор предыдущей ступени. Благодаря этому сэздается ректификационный эффект н в конденсате после пер- [c.48]

    Определенный интерес представляет недавно разработанный процесс Гранс/саг для получения хлористого винила из этана или его смесей с этиленом. Он отличается проведением реакции в расплаве катализатора, используемого для оксихлорирования, и разделением стадий хлорирования органических веществ и окисления расплава, благодаря чему не происходит побочного окисления этана, а продукты не разбавляются азотом, что облегчает их выделение. Схема реакционного узла установки Транскат изображена на ри . 53. В реакторе / отработанный расплав катализатора окис- [c.157]

    Препаративный автоматический высокотемпературный ПАХВ-02. Разработан СКВ института нефтехимического синтеза АН СССР. Может быть использован в качестве аналитического хроматографа, работающего пэ конверсионной схеме с использованием пламенно-ионизационного детектора. Предназначен для разделения хроматографическим методом смеси органических веществ и накопления заданного компонента с помощью автоматического пробоотборного устройства. Хроматографические колонки для аналитических целей — внутренний диаметр 4—Ьмм, длина 1 м, препаративные — диаметр 12—24 мм. Из отдельных секций можно собрать колонки длиной от 2 до 25 Л1. В качестве детектора используется катарометр. В комплект прибора входит интегратор для определения площадей пиков хроматограммы, записываемой самописцем ЭПП-09. Изотермический температурный режим колонок от 50 до 350° С. Рабочий объем жидкой пробы 0,1—3 мл, газовой 100 и 200 мл. Число ловушек [c.257]

    Создание научно обоснованных схем разделения сложных многокомпонентных смесей является неотъемлемой частью решения таких стратегически важных задач химической технологии, как экологическая безопасность, ресурсосбережение, повышение качества органических продуктов. Эффективность принимаемых решений в значительной степени определяется особенностями технологии основного органического синтеза. В силу миоготониажности и непрерывности процессов даже незначительное улучшение их количественных показателей (повышение степени извлечения ценных веществ и содержания целевых компонентов в продукго-вых потоках, снижение кратности рециююв и др.) дает ощутимую экономию материальных и энергетических ресурсов. [c.125]

    Мозжухин A. ., Костикова Л.В., Митрополъская В.А., Рябинин А.И., Пушкина Л.А. Учебно-исследовательская компьютерная система для предпроектной разработки технологических схем разделения смесей органических веществ. 106 [c. 253]

    Возможно сочетание этих методов, например, осаждение и фильтрация могут использоваться вместе. На рис. 9.4 показана схема процесса, в котором на первом этапе проводится разделение стока на твердую и жидкую фракции, после чего каждая фракция обрабатывается отдельно в анаэробных реакторах. Осадок может обрабатываться в традиционном метантенке, а растворимая часть органического вещества —в одном из реакторов, которые мы обсудим в следующей главе. [c.356]

    Твердофазная экстракция (ТФЭ) — метод выделения веществ, по схеме осуществления процесса аналогичный сорбции из растворов. Специфика термина связана с историей его появления. Среди неполярных сорбентов > же отмечались гидрофобизированные силикагели. В тех случаях, когда последние при.меняются для выделения и разделения органических веществ, они обычно рассматриваются как одна из разновидностей неполярных сорбентов. Параллельно развивалось другое направление применения алкилированных силикагелей в химическом анализе — выделение из водных растворов ионов металлов в форме хелатов. При этом было доказано, что закономерности сорбции хелатов являются общими с закономерностями их жидкостной экстракции. Соответствующее направление вощло в литературу по методам разделения как ТФЭ. Помимо хелатов для выделения металлов могут быть использованы ионные ассоциаты их заряженных комплексов с гидрофобными органическими противо- [c.138]

    Таким образом, современные композиции ПАВ, СОЖ, присадок к смазочным маслам и пластичных смазок представляют собой смеси различных промышленных фракций органических веществ, полимеров, минеральных и органических солей, кислот, оснований и т. д., что делает их сложными для аналитических исследований объектами. Разработка методов анализа этих композиций практически сводится к соЕДанию возможно более универсальных схем и способов полного разделения их на отдельные классы веществ, группы и даже компоненты. Любое улучшение указанных композиций и составляющих ПАВ эд счет введения веществ новых классов, изменения химического. или даже изомерного состава содержащихся в них веществ и т. д. ставит под сомнение возможности разработанных ранее схем и методов, что, в свою очередь, вызывает необходимость их постоянного совершенствования. [c.287]

    Сущность метода. Метод предполагает предварительное выделение из сточной воды органических веществ и их разделение по схеме, приведеннай в разд. 9.1.2, / [c.301]

    Схемой ж0 США предусматривается обессоливание всех сточных вод НПЗ, что обусловливает повышенные примерно в 3 раза (исходя из доли сточных вод ЭЛОУ) капитальные затраты на обессоливание. Второй особенностью, связанной с дополнительными затратами, является биохимическая очистка сточных вод ЭЛОУ в составе общезаводского потока. С другой стороны, этой схемой предусмотрено отведение продувочной воды водоблоков, как не требующей очистки, в обход очистных сооружений (с последующим смешением с общезаводским потоком очищенных сточных вод перед совместным обессоливанием). Это решение уменьшает размер капиталовложений в систему очистки сточншс вод примерно на одну треть (исходя из доли продувочной воды градирен). Следует также отметить, что при таком разделении содержание ингибиторов, биоцидов и других добавок в сточных водах перед биохимической очисткой значительно снижается. В условиях зарубежных НПЗ подобное разделение сточных вод оказывается возможным ввиду постоянного контроля над утечками нефтепродуктов, являющихся основным источником, загрязнения оборотной воды органическими веществами. [c.56]

    Большинству групп органических веществ присущи характерные полосы спектра поглощения в инфракрасной области, поэтому в химичеокой промышленности широкое применение находят спектрофотометры с инфракрасным излучателем. Так, на заводе фирмы Freeposit Sulphur o. для определения органических примесей в сере используется инфракрасный анализатор [25]. Анализируемая сера находится в расплавленном состоянии. Для инфракрасных излучений сера является прозрачной. Присутствующие же в сере органические вещества, состоящие в основном из углеводородов, поглощают излучение определенной частоты. Поэтому органические вещества, присутствующие в расплавленной сере, могут быть определены без каких-либо схем разделения. [c.538]

    При других процессах газофазного гидрирования отличия в технологической схеме могут состоять в следующем. Испаритель-сатуратор 10 иногда монтируется совместно с реактором, а при работе с более летучими веществами вообще отсутствует. В последнем случае водород и подлежащая гидрированию жидкость просто смешиваются в определенной пропорции перед теплообменником 13. При малоэкзотермических реакциях только часть поступающего в реактор водорода подогревается в теплообменнике 13, а остальное количество подается в реактор холодным. При ведении процесса в реакторах со сплошным слоем контакта, особенно при газофазном гидрировании сложных эфиров, требуется дополнительный подогреватель исходной смеси, работающий на постороннем теплоносителе (аналогично схеме на рис. 128, стр. 718). При гидрировании нитросоединений и карбоновых кислот одним из продуктов реакции является вода. Если она нерастворима в органическом веществе, то для ее отделения после сепаратора высокого давления необходим еще один сепаратор для разделения двух жидких фаз. Насыщающий воду целевой продукт извлекают тем или иным способом, зависящим от физических свойств системы. [c.723]

    Монофторфосфат отделяют от органических веществ и других соединений фосфора, используя различие в их сорбции ионообменными смолами. Бенц и Келлей [6] разработали автоматический вариант метода. После отделения проводят гидролиз, образующийся ортофосфат определяют колориметрически с молибдатом. Разделение проводят на смоле Дауэкс-1-Х8 в хлоридной форме, в качестве элюента используют раствор хлорида калия. На рис. 49 приведена схема прибора для осуществления этого метода. Концентрацию монофторфосфата вычисляют, измеряя площадь индивидуального пика. На рис. 50 показана хроматограмма монофторфосфата натрия.  [c.433]

    Задачей так называгмых пргдварительных, или ориентировочных, исследований является выбор отправных точек и направления исследования. Это имеет существенное значение для открытия индивидуальных соединений при помощи характерных реакций и для химического анализа смесей. Такой способ исследования особенно полезен при аналитическом изучении огромного числа разнообразных органических веществ, для которых (не существует систематических схем анализа, подобных схеме анализа неорганических веществ. При анализе смеси органических соединений в лучшем случае можно достигнуть выделения некоторых индивидуальных соединений или представителей некоторых классов соединений. Для этой цели изучают растворимость исследуемого вещества в кислотах, основаниях и в органических растворителях, возможность перегонки при атмосферном давлении и с паром, возможность возгонки или разделения при помощи адсорбции (хроматография). На проведение предварительных исследований часто расходуют большое количество вещества и затрачивают много времени этн исследования не всегда применимы, часто не совсем надежны и неизбежно связаны с потерей вещества. Кроме того, число химических реакций органических соединений, имеющих аналитическое значение, пока все еще ограничено и, таким образом, в распоряжении исследователя имеется очень мало специфических и избирательных реакций, пригодных для обнаружения таких соединений. Любые ориентировочные данные или указания, которые можно извлечь из предварительных исследований, проведенных методом капельного анализа с малой затратой времени и вещества, имеют большое значение при анализе органических соединений. [c.86]

    Применению ионообменных сефадексов препятствует их неустойчивость, очень медленная скорость сорбции, неполнота десорбции. Выгоднее сочетать методы разделения по химической природе соединений на ионообменных целлюлозах, а также разделение по размерам молекул на нейтральных сефадексах. Предложена схема систематического анализа, основанная на сочетании методов разделения исследуемых веществ по химической природе на ионообменных целлюлозах с последующим разделением определенных классов веществ на нейтральных сефадексах. На ионообменных целлюлозах можно разделить растворенные органические вещества природных вод на три группы кислотную, основную, нейтральную причем для кислотной и основной групп получают высокую степень абсолютного концентрирования. Разделение веществ сходной химической природы на нейтральных сефадексах облегчает определение индивидуальных веществ во фракциях (фульвокислоты и низкомолекулярные кислоты, фенолы и полифенолы, белки и аминокислоты, полисахариды и моносахара).  [c.200]

    Электрохимический синтез — это метод получения новых соединений в результате превращения исходных веществ под действием электрического тока на границе электрод — раствор. Общая схема проведения электросинтеза органических соединений в простейшем виде представлена на рис. 1.1. В сосуд, разделенный полупроницаемой перегородкой — диафрагмой, заливают электропроводящий раствор, содержащий органическое вещество, и погружают два электрода, соединенные с источником тока. Под действием электрического поля в растворе протекают следующие процессы. Положительно заряженные ионы мигрируют к отрицательному электроду (катоду), а отрицательно заряженные ионы — к положительному электроду (аноду). На электродах происходит переход электронов. Катод отдает электроны в раствор, и при этом в прикатодномпространстве происходят процессы, связанные с присоединением электронов к реагирующим частицам, — восстановление, на противоположном электроде анодно реагирующие вещества отдают электроны, т. е. подвергаются окислению. [c.5]

Фазовые диаграммы для чистых веществ

На этой странице объясняется, как интерпретировать фазовые диаграммы для простых чистых веществ, включая рассмотрение особых случаев фазовых диаграмм воды и диоксида углерода.

Основная фазовая диаграмма

В простейшем случае фаза может быть просто другим термином для твердого тела, жидкости или газа. Если у вас есть лед, плавающий в воде, у вас есть твердая фаза и жидкая фаза. Если над смесью находится воздух, то это другая фаза. Но этот термин можно использовать и в более широком смысле. Например, нефть, плавающая на воде, также состоит из двух фаз — в данном случае двух жидких фаз. Если масло и вода содержатся в ведре, то твердое ведро — это еще одна фаза. Фактически, может быть более одной твердой фазы, если ручка прикреплена к ведру отдельно, а не отформована как часть ведра.

Вы можете распознать наличие различных фаз, потому что между ними существует очевидная граница — например, граница между твердым льдом и жидкой водой или граница между двумя жидкостями.Фазовая диаграмма позволяет точно определить, какие фазы присутствуют при любой заданной температуре и давлении. В случаях, которые мы рассмотрим на этой странице, фазы будут просто твердым, жидким или парообразным (газовым) состояниями чистого вещества. Это фазовая диаграмма для типичного чистого вещества.

Эти диаграммы (включая эту) почти всегда сильно искажены, чтобы легче было увидеть, что происходит. Обычно есть два основных искажения. Мы обсудим их, когда они станут актуальными. Если вы посмотрите на диаграмму, вы увидите, что есть три линии, три области, отмеченные «твердое тело», «жидкость» и «пар», и две специальные точки, отмеченные буквами «C» и «T».

Три области

Это просто! Предположим, у вас есть чистое вещество при трех различных наборах условий температуры и давления, соответствующих 1, 2 и 3 на следующей диаграмме.

В наборе условий 1 на диаграмме вещество будет твердым, потому что оно попадает в эту область фазовой диаграммы.На 2 это будет жидкость; а в точке 3 это будет пар (газ).

Фазовые переходы

Переход из твердого состояния в жидкое при изменении температуры

Предположим, у вас есть твердое тело, и вы увеличили температуру, сохраняя постоянное давление, как показано на следующей диаграмме. Когда температура повышается до точки, где она пересекает линию, твердое вещество превращается в жидкость. Другими словами, он тает.

Если вы повторите это при более высоком фиксированном давлении, температура плавления будет выше, потому что линия между твердой и жидкой областями немного наклонена вперед.

Так что же на самом деле представляет собой эта линия, разделяющая твердую и жидкую области диаграммы?

Он просто показывает влияние давления на температуру плавления. В любом месте на этой линии существует равновесие между твердым телом и жидкостью. Вы можете применить принцип Ле Шателье к этому равновесию, как если бы это было химическое равновесие. Если вы увеличите давление, равновесие будет двигаться таким образом, чтобы противодействовать только что сделанному вами изменению.

Если он превратится из жидкости в твердое тело, давление снова будет уменьшаться, потому что твердое тело занимает немного меньше места для большинства веществ.Это означает, что увеличение давления на равновесную смесь твердого вещества и жидкости при ее исходной температуре плавления снова превратит смесь в твердое вещество. Другими словами, он больше не будет плавиться при этой температуре.

Чтобы он расплавился при более высоком давлении, вам придется немного повысить температуру. Повышение давления повышает температуру плавления большинства твердых веществ. Вот почему для большинства веществ линия точки плавления наклонена вперед.

Переход от твердого тела к жидкости путем изменения давления

Вы также можете поэкспериментировать с этим, посмотрев, что произойдет, если вы уменьшите давление на твердое тело при постоянной температуре.

Переход от жидкости к пару

Таким же образом вы можете сделать это, изменив температуру или давление.

Жидкость превратится в пар — она ​​закипит — когда пересечет границу между двумя областями. Если вы меняете температуру, вы можете легко определить температуру кипения по фазовой диаграмме. На диаграмме выше это температура, при которой красная стрелка пересекает граничную линию.

Итак, опять же, каково значение этой линии, разделяющей две области? В любом месте на этой линии будет наблюдаться равновесие между жидкостью и паром. Линию легче всего увидеть как эффект давления на точку кипения жидкости. Чем выше давление, тем выше и температура кипения.

Критическая точка

Как вы могли заметить, эта кривая равновесия жидкость-пар имеет верхний предел (обозначенный как C на фазовой диаграмме), который известен как критическая точка .Соответствующие им температура и давление известны как критическая температура и критическое давление. Если вы увеличиваете давление на газ (пар) при температуре ниже критической, вы в конечном итоге пересечете линию равновесия жидкость-пар, и пар будет конденсироваться с образованием жидкости.

Это работает нормально, пока температура газа ниже критической. А что, если ваша температура была выше критической? Не было бы никакой линии, которую можно было бы пересечь! Это связано с тем, что при температуре выше критической невозможно конденсировать газ в жидкость, просто увеличивая давление.Все, что вы получаете, — это сильно сжатый газ. У частиц слишком много энергии, чтобы межмолекулярное притяжение удерживало их вместе как жидкость. Очевидно, что критическая температура варьируется от вещества к веществу и зависит от силы притяжения между частицами. Чем сильнее межмолекулярное притяжение, тем выше критическая температура.

Переход от твердого тела к пару

Осталась только одна линия на фазовой диаграмме. Это линия в нижнем левом углу между твердой и паровой областями.Эта линия представляет собой равновесие твердое тело-пар. Если бы условия температуры и давления попадали точно на эту линию, твердое тело и пар находились бы в равновесии друг с другом — твердое вещество сублимировалось бы. (Сублимация — это переход непосредственно из твердого состояния в пар или наоборот без прохождения жидкой фазы.)

Еще раз, вы можете пересечь эту линию, либо увеличив температуру твердого тела, либо уменьшив давление. На диаграмме показан эффект увеличения температуры твердого тела при (возможно, очень низком) постоянном давлении.Очевидно, что давление должно быть достаточно низким, чтобы жидкость не могла образоваться — другими словами, оно должно быть ниже точки, обозначенной как T .

Вы можете прочитать температуру сублимации по диаграмме. Это будет температура, при которой линия пересечена.

Тройная точка

Точка T на схеме называется тройной точкой. Если вы думаете о трех линиях, которые встречаются в этой точке, они представляют собой условия:

• Равновесие твердое-жидкое
• Равновесие жидкость-пар
• Равновесие твердое тело-пар

Там, где встречаются все три линии, у вас должна быть уникальная комбинация температуры и давления, при которой все три фазы находятся в равновесии вместе.Вот почему это называется тройной точкой.

Если вы контролировали условия температуры и давления, чтобы попасть в эту точку, вы бы увидели равновесие, которое включало плавление и сублимацию твердого вещества, а также жидкость в контакте с ним, кипящую с образованием пара — и все происходящие обратные изменения также. Если бы вы поддерживали температуру и давление на этих значениях, а систему держали бы закрытой, чтобы ничто не выходило, так оно и останется.

Нормальные температуры плавления и кипения

Нормальные точки плавления и кипения — это температуры при давлении 1 атмосфера.Их можно найти на фазовой диаграмме, проведя линию поперек при давлении в 1 атмосферу.

Пример \ (\ PageIndex {1} \): фазовая диаграмма для воды

Есть только одно различие между этой диаграммой и фазовой диаграммой, которую мы рассматривали до сих пор. Линия равновесия твердое тело-жидкость (линия точки плавления) имеет наклон назад, а не вперед.

В случае воды точка плавления понижается при более высоком давлении. Почему?

Если у вас есть это равновесие и вы увеличиваете давление на него, согласно принципу Ле Шателье, равновесие переместится, чтобы снова понизить давление.Значит, он переместится в сторону с меньшим объемом. Производится жидкая вода. Чтобы жидкая вода снова замерзла при более высоком давлении, вам придется снизить температуру. Более высокое давление означает более низкие температуры плавления (замерзания).

Теперь давайте поместим числа на диаграмму, чтобы показать точное положение критической точки и тройной точки для воды.

Обратите внимание, что тройная точка для воды возникает при очень низком давлении. Также обратите внимание, что критическая температура составляет 374 ° C.Было бы невозможно превратить воду из газа в жидкость, сжав ее выше этой температуры. Нормальные точки плавления и кипения воды находятся точно так же, как мы уже обсуждали — наблюдая, где линия давления в 1 атмосферу пересекает линии равновесия твердое тело-жидкость, а затем линии равновесия жидкость-пар.

И последний пример использования этой диаграммы. Представьте, что давление в жидкой воде снижается по линии на диаграмме ниже.

Фазовая диаграмма показывает, что вода сначала замерзнет, ​​образуя лед, когда она войдет в твердую область.Когда давление упадет достаточно низко, лед возвысится, образуя водяной пар. Другими словами, переход происходит от жидкого состояния к твердому и парообразному.

Пример \ (\ PageIndex {2} \): фазовая диаграмма для двуокиси углерода

Единственная особенность этой фазовой диаграммы — это положение тройной точки, которая намного выше атмосферного давления. Невозможно получить жидкую двуокись углерода при давлении ниже 5,11 атмосфер.

Это означает, что при давлении в 1 атмосферу углекислый газ будет возгоняться при температуре -78 ° C.Это причина того, что твердый диоксид углерода часто называют «сухим льдом». Вы не можете получить жидкий углекислый газ при нормальных условиях — только твердый или парообразный.

Авторы и авторство

фазовые диаграммы чистых веществ

Фазовые диаграммы

Фазовые диаграммы

На рисунке ниже показан пример фазовой диаграммы , которая обобщает
влияние температуры и давления на вещество в закрытой таре. Каждая точка
на этой диаграмме представлена ​​возможная комбинация температуры и давления для
система. Диаграмма разделена на три области, которые представляют твердое, жидкое и
газовые состояния вещества.

Лучший способ запомнить, какая область соответствует каждому из этих состояний, — это запомнить
условия температуры и давления, которые, скорее всего, связаны с
твердое тело, жидкость и газ. Низкие температуры и высокое давление способствуют образованию
твердый. С другой стороны, газы чаще всего встречаются при высоких температурах и низких температурах.
давления.Жидкости находятся между этими крайностями.

Таким образом, вы можете проверить, правильно ли вы пометили фазовую диаграмму, нарисовав
линия слева направо в верхней части диаграммы, что соответствует увеличению
температура системы при постоянном давлении. Когда твердое тело нагревается при постоянном
под давлением он плавится, образуя жидкость, которая в конечном итоге закипает, образуя газ.

Фазовые диаграммы можно использовать по-разному. Мы можем сосредоточиться на регионах, разделенных
линии на этих диаграммах, и получите некоторое представление об условиях температуры и
давление, при котором с наибольшей вероятностью образуется газ, жидкость или твердое тело. Мы также можем сосредоточиться на
линии, разделяющие диаграмму на состояния, которые представляют собой комбинации
температура и давление, при которых два состояния находятся в равновесии.

Точки на линии, соединяющие точки A и B в фазе
Диаграмма на рисунке выше представляет все комбинации температуры и давления при
твердое тело находится в равновесии с газом. При этих температурах и давлениях
скорость, с которой твердое вещество возгоняется с образованием газа, равна скорости, с которой газ
конденсируется с образованием твердого вещества.

Сплошная линия между точками B и C идентична графику температурной зависимости пара.
давление жидкости.Он содержит все комбинации температуры и
давление, при котором жидкость закипает. В каждой точке на этой линии жидкость закипает до
образуют газ, и с той же скоростью газ конденсируется с образованием жидкости.

Сплошная линия между точками B и D содержит комбинации
температура и давление, при которых твердое тело и жидкость находятся в равновесии.В каждой точке
вдоль этой линии твердое вещество плавится с той же скоростью, с которой замерзает жидкость.

Линия BD почти вертикальна, потому что температура плавления твердого тела
очень чувствителен к перепадам давления. Для большинства соединений эта линия имеет небольшой положительный
наклон, как показано на рисунке выше. Наклон этой линии немного отрицательный для
вода, однако. В результате вода может таять при температурах, близких к точке замерзания, когда
подвергается давлению. Легкость, с которой фигуристы скользят по замерзшему пруду, может быть
объясняется тем, что давление, оказываемое их коньками, плавит небольшую часть
лед, лежащий под лезвиями.

Точка B на этой фазовой диаграмме представляет единственную комбинацию температур
и давление, при котором чистое вещество может существовать одновременно как твердое тело, жидкость и
газ.Поэтому она называется тройной точкой вещества, и
представляет собой единственную точку на фазовой диаграмме, в которой все три состояния находятся в
равновесие. Точка C — критическая точка вещества, которая является наивысшей
температура и давление, при которых газ и жидкость могут сосуществовать в равновесии.

На рисунке ниже показано, что происходит, когда мы проводим горизонтальную линию через фазу.
диаграмма при давлении ровно 1 атм. Эта линия пересекает линию между точками B
и D при температуре плавления вещества, поскольку твердые вещества обычно плавятся при температуре
температура, при которой твердое вещество и жидкость находятся в равновесии при давлении 1 атм.Линия
пересекает линию между точками B и C в точке кипения
вещества, потому что нормальная точка кипения жидкости — это температура, при которой
жидкость и газ находятся в равновесии при давлении 1 атм и давлении пара жидкости
поэтому равен 1 атм.

Фазовая диаграмма

| физика | Британника

фазовая диаграмма , график, показывающий предельные условия для твердой, жидкой и газообразной фаз одного вещества или смеси веществ при изменении давления и температуры или при некоторой другой комбинации переменных, таких как растворимость и температура. На рисунке показана типичная фазовая диаграмма для однокомпонентной системы (, т.е. , состоящая из одного чистого вещества), кривые получены на основе измерений, проведенных при различных давлениях и температурах. В любой точке областей, разделенных кривыми, давление и температура позволяют существовать только одной фазе (твердой, жидкой или газовой), и изменения температуры и давления до точек на кривых не изменят эту фазу. . В любой точке кривых температура и давление позволяют двум фазам существовать в равновесии: твердое и жидкое, твердое и пар или жидкость и пар.Например, линия, проведенная для изменения давления пара жидкости в зависимости от температуры, является границей между жидкостью и паром; только пар может существовать на стороне низкого давления и высокой температуры линии, в то время как вещество должно быть жидким на стороне высокого давления и низкой температуры; жидкость и пар существуют вместе при температурах и давлениях, соответствующих точкам на линии; в месте, где эта линия исчезает, называемом критической точкой, жидкость и ее пар становятся неразличимыми. Вдоль линии между жидкостью и твердым телом могут быть найдены температуры плавления для различных давлений. Соединение трех кривых, называемое тройной точкой, представляет собой уникальные условия, при которых все три фазы вместе находятся в равновесии. Фазовая диаграмма для двух компонентов обычно показывает кривые плавления на диаграмме температура-состав.

Фазовые диаграммы индивидуальны для каждого вещества и смеси. Для сложных смесей могут потребоваться трехмерные фазовые диаграммы, которые могут быть представлены в двух измерениях с использованием перспективы.Фазовые диаграммы широко используются при изучении минеральных равновесий в связи с условиями образования горных пород и минералов на Земле. Они также неоценимы при проектировании промышленного оборудования и поиске оптимальных условий для производственных процессов, а также при определении чистоты веществ.

Подробнее по этой теме

жидкость: Фазовая диаграмма чистого вещества

Когда температура и давление чистого вещества фиксированы, равновесное состояние вещества также фиксируется. Это проиллюстрировано …

Изменение фазы, свойства (обновлено 20.09.09)

Глава 2a: Чистые вещества: изменение фазы, свойства (обновлено 20.09.09)

Глава 2: Чистые вещества

a) Изменение фазы, таблицы свойств и диаграммы

В этой главе мы рассматриваем значения свойств и
отношения чистого вещества (например, воды), которые могут существовать в
три фазы — твердая, жидкая и газовая. Мы не будем рассматривать твердые
фаза в этом курсе.

Чтобы ввести довольно сложный фазовый переход
взаимодействия, которые происходят в чистых веществах, мы считаем экспериментом
в котором у нас есть жидкая вода в поршневом цилиндре при 20 ° C
и давление 100 кПа.. В цилиндр добавляется тепло, пока
давление поддерживается постоянным до тех пор, пока температура не достигнет 300 ° C,
как показано на следующей диаграмме T-v (температура в зависимости от удельной
объем):

Из состояния (1) в состояние (2) вода сохраняет свой
жидкой фазы и удельный объем очень незначительно увеличивается до тех пор, пока
температура приближается к 100 ° C (Состояние (2) — Насыщенный
Жидкость ). По мере добавления большего количества тепла
вода постепенно меняет фазу с жидкой на водяной пар (пар)
при поддержании температуры на уровне 100 ° C ( Насыщение
Температура — Т _сб )
пока в цилиндре не останется жидкости (Состояние (4) —
Насыщенный пар ).Если нагрев продолжается, температура водяного пара увеличивается (T>
T _sat ) и говорят
быть в Superheated
(Состояние (5)).

Обратите внимание, что во время всего этого процесса конкретная
объем воды увеличился более чем на три порядка,
что потребовало использования логарифмической шкалы для конкретных
ось объема.

Теперь мы рассмотрим повторение этого эксперимента в различных
давления, как показано на следующей диаграмме T-v :

Обратите внимание, что по мере увеличения приложенного давления
область между насыщенной жидкостью и насыщенным паром уменьшается
пока мы не достигнем критического
Точка , выше которой нет четкого
различие между жидким и паровым состояниями.

Обычной практикой является соединение локусов насыщенных
точки жидкости и насыщенного пара, как показано на диаграмме T-v
ниже.

Линии насыщения определяют интересующие области
как показано на диаграмме, Compressed
Жидкость регион, качество
область, заключенная в насыщенность
линий, и Superheat
регион (который также включает
Транскритический
область) справа от линии насыщенного пара и
выше критической точки.Мы будем использовать Property
Таблицы , связанные с регионами в
чтобы оценить различные свойства. Обратите внимание, что у нас есть
предоставлены таблицы свойств пара, хладагента R134a и углерода.
Диоксид, которому, по нашему мнению, суждено стать будущим
хладагент общего назначения.

Область качества

Качество
Область (также называемая насыщенной
Область смеси жидкость-пар )
заключен между линией насыщенной жидкости и насыщенным паром
линии, и в любой точке в этой области качество смеси
(также называемый коэффициентом сухости) определяется как масса
пар, деленный на общую массу жидкости, как показано на
следующая диаграмма:

Обратите внимание, что свойства, относящиеся к насыщенному
жидкости имеют индекс f, а те, которые относятся к насыщенному
пара имеет индекс g. Для оценки качества рассмотрите
объем V, содержащий массу m насыщенной парожидкостной смеси.

Извещение от пара
таблицы свойств , которые у нас также есть
включены три новых свойства: внутренняя энергия u [кДж / кг], энтальпия h
[кДж / кг] и энтропия s [кДж / кг.K], все из которых будут определены как
понадобится в будущих разделах. На этом этапе отметим, что 3 уравнения
Соотношение качества и удельного объема также можно оценить с точки зрения
из этих трех дополнительных свойств.

Схема

P-v для воды

Вышеупомянутое обсуждение проводилось для модели T-v .
диаграмму, однако вспомните из главы 1, когда мы определили состояние
Постулируйте, что можно использовать любые два независимых интенсивных свойства.
для полного определения всех других свойств интенсивного состояния. это
часто выгодно использовать диаграмму P-v с температурой как
параметр как на следующей диаграмме:

Обратите внимание, что из-за чрезвычайно большого диапазона
интересующие значения давления и удельного объема, это может быть только
сделано на бревенчатом участке. Это крайне неудобно, поэтому как
Диаграммы T-v и P-v обычно не рисуются
масштабы, однако набросаны только для того, чтобы помочь определить проблему,
который затем решается в терминах паровых таблиц. Такой подход
проиллюстрировано следующими решенными задачами.

Решенная задача 2.1 — Два
килограммы воды при температуре 25 ° C помещаются в поршневой цилиндр.
под давлением 100 кПа, как показано на диаграмме (Состояние (1)). Тепло
добавлен в воду при постоянном давлении, пока поршень не достигнет
останавливается при общей громкости 0.4 м ³ (гос. (2)). Затем добавляется больше тепла при постоянном объеме.
пока температура воды не достигнет 300 ° C (Состояние (3)).
Определите (а) качество жидкости и массу пара при
состояние (2), и (b) давление жидкости в состоянии (3).

Шаг 1: Всегда
составить полную схему состояний и процессов
проблему и включите всю необходимую информацию в схему.
В этом случае есть три состояния и два процесса (постоянный
давление и постоянный объем).

Шаг 2: В случае
замкнутой системы с жидкостью фазового перехода, всегда
эскиз Т_в или
П_в схема с указанием
все соответствующие состояния и процессы на диаграмме. Как уже упоминалось
диаграмма выше не будет нарисована в масштабе, но поможет
определить проблему и подход к ее решению. В случае
пара, так как мы определяем различные значения от пара
таблицы мы добавляем эти значения в
диаграмма, как правило, как показано ниже:

Обратите внимание, что диаграмма T_v основана на
исключительно на интенсивных свойствах, следовательно масса не указана на
диаграмму.Таким образом, мы указываем на схеме, что для того, чтобы
определить качество в состоянии (2), нам нужно сначала оценить
удельный объем v ₂ , который затем можно сравнить с
значения насыщения v _f и v _g при давлении
100 кПа.

Таким образом, v ₂ = В / м = 0,4 [м ³ ]
/ 2 [кг] = 0,2 [м ³ / кг]

Что касается состояния (3), то постановка задачи не
укажите, что он находится в области перегрева. Нам нужно было сначала
определить удельный объем насыщенного пара v _г при 300 ° C.Это значение составляет 0,0216 м ³ / кг, что намного меньше, чем удельный объем v ₃ 0,2 ​​м ³ / кг, таким образом помещая состояние (3) в зону перегрева.
область. Таким образом, два интенсивных свойства, которые мы используем для определения
давление в состоянии (3) составляет T ₃ = 300 ° C, а v ₃ =
0,2 м ³ / кг. При сканировании перегрева
таблицы мы находим, что ближайшие значения
лежат где-то между 1,2 МПа и 1,4 МПа, поэтому мы используем линейные
методы интерполяции для определения фактического давления P ₃ , как показано ниже:

Решенная проблема 2.2 — Два
килограммы воды при температуре 25 ° C помещаются в поршневой цилиндр.
при давлении 3,2 МПа, как показано на диаграмме (состояние (1)). Тепло
добавлен в воду при постоянном давлении до температуры
температура жидкости достигает 350 ° C (состояние (2)). Определите окончательный объем
жидкость в состоянии (2).

В этом примере, поскольку давление известно (3,2 МПа)
и остается неизменным на протяжении всего процесса, мы считаем удобным
нарисуйте диаграмму P-v , обозначив процесс (1) — (2) как
следует.

Как и в предыдущем примере, при сканировании перегрева
таблицы мы находим, что нам нужно
интерполировать между давлением P = 3,0 МПа и P = 3,5 МПа, чтобы
определить удельный объем при требуемом давлении 3,2 МПа как
следует:

Задача 2.3 — А
поршнево-цилиндровое устройство содержит насыщенную смесь пара и
вода общей массой 0,5 кг при давлении 160 кПа и
начальный объем 100 литров.Затем добавляется тепло, и жидкость
расширяется при постоянном давлении, пока не достигнет насыщенного пара
государство.

• а) Нарисуйте схему
  представляющий процесс, показывающий начальное и конечное состояния
  система.

• б) Нарисуйте это
  процесс на диаграмме P-v
  относительно линий насыщения, критической точки и соответствующих
  линии постоянной температуры, четко указывающие начальную и конечную
  состояния.

• c) Определите
  начальное качество и температура жидкой смеси перед
  обогрев.[качество x ₁
  = 0,182, Т ₁
  = 113,3 ° C]

• г) Определите конечный объем пара после
  обогрев. [0,546 м ³
  (546 литров)]

Примечание: 1000 литров — 1 м ³ .

Задача 2.4 — А давление
плита позволяет намного быстрее (и нежнее) готовить, поддерживая
более высокая температура кипения воды внутри. Он хорошо запечатан,
и пар может выйти только через отверстие в крышке, на которой
сидит металлический петушок.Когда давление преодолевает вес
petcock, пар выходит, поддерживая постоянное высокое давление
пока вода закипает.

Если предположить, что отверстие под краном
площадь 8 мм ² ,
определить

• а) масса
  кран необходим для поддержания рабочего давления 99
  кПа ман. [80,7 г]

• б) соответствующая температура кипения
  вода. [120,2 ° С]

Примечание: Предположим, что атмосферное давление составляет 101
кПа.Нарисуйте схему свободного тела петуха.

Далее к главе 2b) Чистого
Вещества

______________________________________________________________________________________

Инженерная термодинамика, Израиль
Уриэли под лицензией Creative
Commons Attribution-Noncommercial-Share Alike 3.0 США
Лицензия

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
• Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г.,
  браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie
потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт
не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к
остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Фазовые диаграммы

Фазовые диаграммы

Тройная точка :

Фазовая диаграмма — это график, показывающий предельные условия для твердого тела,
жидкая и газовая фазы одного вещества или смеси
вещества при изменении давления и температуры или в
некоторая другая комбинация переменных, таких как растворимость и
температура.На рисунке ниже показана типичная фазовая диаграмма для
однокомпонентная система (т.е. состоящая из одного чистого
вещества), кривые получены из измерений, проведенных при
различное давление и температура.

В любой точке областей, разделенных кривыми, давление и
температура позволяет существовать только одной фазе (твердой, жидкой или газовой),
и изменения температуры и давления, вплоть до точек на
кривые, эта фаза не изменится. В любой точке кривых
температура и давление позволяют двум фазам существовать в равновесии:
твердое и жидкое, твердое и пар или жидкость и пар.

Например, линия, показывающая изменение температуры
давление пара для жидкости — это граница между жидкостью и
пар; только пар может существовать на низком давлении, высокой температуре
сторона линии, при этом вещество должно быть жидким на
сторона высокого давления, низкотемпературная; жидкость и пар существуют вместе
при температурах и давлениях, соответствующих точкам на линии; в
место, где эта линия обращается в нуль, называемое критической точкой,
жидкость и ее пар становятся неотличимыми.Вдоль линии
между жидкостью и твердым телом, температуры плавления для разных
давления можно найти. Место соединения трех кривых, называемое
тройная точка, представляет собой уникальные условия, при которых все три
фазы существуют в равновесии вместе.

Фазовые диаграммы индивидуальны для каждого вещества и смеси. Сложный
смеси могут потребовать трехмерных фазовых диаграмм, которые могут быть
представлен в двух измерениях за счет использования перспективы.