Введение к работе
Актуальность проблемы. Исследования термических свойств водных растворов технически важных солей проводились в Институте теплофизики СО РАН в I97I-I99I гг. по координационным планам АН СССР по комплексной проблеме "Теплофизика" в рамках фундаментальных НИР "Исследование термодинамических и теплофизических свойств рабочих веществ и материалов новой техники" (* ГР 01.86.0107 109), по координационным планам Советской комиссии ШРАС по термодинамическим таблицам технически важных веществ, по планам сотрудничества Академий социалистических стран.
Данные о давлении пара используется при проектировании различных аппаратов (абсорбционных холодильных машин, термотрансформаторов и др.), в которых растворы исследованных солей применяются в качестве рабочего тела, при расчете технологических процессов а промышленности, а также при создании физических моделей и уравнений состояния растворов электролитов.
Однако к началу настоящей работы экспериментальных данных по давлению пара указанных растворов было недостаточно для построения надежных таблиц в широкой области параметров.
Цель исследования. Целью настоящего исследования явилось получение новых экспериментальных данных о давлении пара водных растворов бромистого лития, хлористого кальция и хлористого лития в технически важном интервале параметров состояния: по температуре 20+ *180С, по концентрации - от нуля до насыщения раствора при обычной температуре, а также составление на основе полученных результатов и данных о термических свойствах этих растворов, имещихся в литературе, подробных и точных таблиц давления пара растворов и других термодинамических свойств в диапозоне температур от 0 до 200-250С в той же области концентраций.
Научная новизна. Разработан оригинальный метод измерения давления пара растворов солей /I/. Предложенным методом получен обширный экспериментальный материал об изопиестическом равновесии растворов с паром чистого растворителя, позволяющий определить давление пара растворов и другие термодинамические свойства в широкой 'области температур и концентраций.
Впервые получены данные по давлению пара растворов LtBr в области температур 100-130 и концентраций 10-30 масс; данные по давлению пара растворов CaClz в области температур Ю0-170С и концентраций 0-9,0 моль/кг; данные по давлению пара- растворов LtCl в области температур Ю0-170С и концентраций 6-23 моль/кг.
Построены подробные таблицы давления пара, активности воды в растворе, изопиестических разностей температур, осмотического коэффициента воды в растворе. До настоящего времени подобные таблицы отсутствовали.
Практическая и научная ценность. Результаты работы представляют интерес для холодильной техники, химической технологии, тейлофи-кации и других отраслей народного хозяйства.
Полученные термодинамические величины могуть быть использованы в физической химии растворов электролитов.
Автор защищает:
-
новый метод измерения равновесного давления пара над растворами электролитов, отличающийся расширенным диапозоном исследования по температуре и давлению и меньшими затратами времени на измерения ;
-
результаты экспериментального исследования изопиестического равновесия и полученные на их основе данные о давлении пара, активности и осмотическом коэффициенте растворителя в водных растворах хлористого лития, бромистого лития и хлористого кальция в диапозоне температур 20-180С и концентраций вплоть до насыщения при обычных температурах;
-
таблицы термодинамических свойств исследуемых растворов для температур от 0 до 200-250С и тех же концентраций.
Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на VI, VII, VIII Всесоюзных конференциях по теплофизическим свойствам веществ (1978, 1982, 1988 гг.), на V Менделеевском совещании (Ленинград, 1978). По теме диссертации опубликовано 19 работ.
Данные по давлению пара для растворов бромистого лития были использованы для расчета холодильной машины АБХМ холодопроизвода-тельностыо 2,Э МВт/час в СФ НПО "Техэнергохимпром" Министерства по производству минеральных удобрений СССР.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы, который включает 103 наименования работ советских и зарубежных авторов, и приложения. Диссертация изложена на IG9 страницах машинописного текста, содержит 35 рисунков, 29 таблиц. Общий объем диссертации 201 страница.