Kislorod mavazusiga oid masalalar yechish metodikasi

Gazning suvda erishi fizik kimyosi

Ko'pgina suyuqliklarda, shu jumladan suvda kislorodning eruvchanligi taxminan ideal gazning erishi qonunlari bilan tavsiflanadi.

Kislorodning etarlicha past qisman bosimida muvozanat sharoitida erigan kislorodning mol ulushi uning eritma ustidagi bosimiga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir. O'rtacha va o'rta bosim mintaqasida ko'plab mualliflarning ma'lumotlari, eksperimental xatolarni hisobga olgan holda, Genri qonuni bilan ham qoniqarli tarzda tavsiflangan:


,

Bu erda p - bug 'bosimi, K - Genri koeffitsienti, y - eruvchanlik.

Biroq, umuman olganda, Genri koeffitsienti ozgina bo'lsa ham, bosimga bog'liq. Eruvchanlikning haroratga bog'liqligi yoki bir xil bo'lsa, K(p°, T) ning bog'liqligi T ning ortishi bilan eruvchanlikning pasayishi yoki keng harorat oralig'ini o'rganganda murakkabroq bog'liqliklarda namoyon bo'ladi (1-rasm). 1. Eritma yoki erituvchi uchun kritik nuqtalardan uzoqda bo'lgan sharoitlarda eruvchanlikning o'zgarishi y empirik tenglama bilan tasvirlanishi mumkin.

Kislorod va boshqa gazlarning suvda erishi qisqa muddatli tartibning buzilishiga olib keladi. Buning uchun energiya talab qilinadi va natijada suvda eruvchanlik qutbsiz suyuqliklarga qaraganda pastroq bo'ladi. Suvning molekulyar tuzilishining xususiyatlarini hisobga olish ancha murakkab bo'lib chiqdi va uni baholash uchun hali ham yaxshi nazariy yondashuvlar mavjud emas. Shuning uchun empirik ma'lumotlardan foydalanish kerak.

Eritma jarayoni o'z-o'zidan sodir bo'ladi. Eritma uch asosiy bosqichni ajratib ko'rsatadigan fizik va kimyoviy hodisalarning kombinatsiyasi sifatida ko'rib chiqilishi kerak:
a) energiya sarfini talab qiluvchi gazlarni eritishda kimyoviy va molekulalararo aloqalarni yo'q qilish. Bunda sistemaning entalpiyasi oshadi: DH1> 0;
b) energiya ajralib chiqishi bilan birga yangi birikmalar - solvatlar (yoki gidratlar) hosil bo'lishi natijasida yuzaga keladigan erituvchining erigan modda bilan kimyoviy o'zaro ta'siri. Bunda sistemaning entalpiyasi kamayadi: DN2 < 0;
v) eritmaning o'z-o'zidan aralashishi yoki erituvchida solvatlarning (gidratlarning) bir tekis taqsimlanishi, diffuziya bilan bog'liq va energiya talab qiladi. Bunda sistemaning entalpiyasi oshadi: DN3> 0.
Eritma jarayonining umumiy issiqlik effekti (DN= DH1 + DN2 + DN3) ijobiy (endotermik erish) va salbiy (ekzotermik erish) bo'lishi mumkin.
Eritma o'z-o'zidan (DG < 0) eritma to'yingangacha davom etadi. Kislorodning suvda erishi issiqlik chiqishi (DH < 0) va entropiyaning pasayishi (DS < 0) bilan davom etadi. Past haroratlar eritma jarayonining o'z-o'zidan ketishiga yordam beradi. Harorat qanchalik yuqori bo'lsa, TDS qiymatining DN qiymatiga yetishi ehtimoli shunchalik yuqori bo'ladi va DN = TDS tengligi erish jarayonining muvozanatiga mos keladi (DG = 0), ya'ni. eritmaning to'yinganligi.