Перейти к публикации
Форум химиков на XuMuK.ru

Задача на расчет давления в закрытой ёмкости


Jon Billies

Рекомендованные сообщения

Решение задач, рефераты, курсовые - онлайн сервис помощи учащимся. Цены в 2-3 раза ниже!

Эксперимент - он всегда больше теории. Я - за эксперимент!

Но, как "адвокат дьявола", я должен учитывать все возможности.

Если бутылка рассчитана на 4 атм - где гарантия, что она она действительно будет держать это давление, а не стравит его через пробку? (Это не праздный вопрос - я по роду занятий имел дело с аппаратурой при давлениях до 90 атм. Утечка через всяческие стыки - это основная проблема).

Если реакция остановилась - пошла ли она снова после сброса давления?

Был ли измерен объём выделяющегося кислорода в "холостом" эксперименте - при атмосферном давлении?

 

Пока на эти вопросы не будет ответа - я буду придерживаться ранее высказанного мнения. :)

 

Сегодня обмотал горлышко бутылки ниткой, которой герметизируют водопроводные трубы, и провел реакцию: из крышки воздух не шёл: проконтролировал опусканием бутылки в воду. Через 10 минут, открыл крышку, раздался хлопок (как обычной бутылки, если потрясти), реакция вяло пошла дальше...Так что я в растерянности...

Ссылка на сообщение

Сегодня обмотал горлышко бутылки ниткой, которой герметизируют водопроводные трубы, и провел реакцию: из крышки воздух не шёл: проконтролировал опусканием бутылки в воду. Через 10 минут, открыл крышку, раздался хлопок (как обычной бутылки, если потрясти), реакция вяло пошла дальше...Так что я в растерянности...

Осталось уточнить объём выделяющегося кислорода в холостом эксперименте - при обычном давлении. Если в тех же условиях, но при 1 атм действительно выделится те самые 12 л кислорода - вот тут можно задумываться над альтернативами.

Например - насколько зависит эффективность катализатора от давления кислорода? То есть - возможно ли, при каком-то критическом давлении/концентрации каталитическое действие просто исчезает - исчерпывается. Вот тут - из общих соображений ничего не скажешь. Я, по-крайней мере - не скажу :).

Вообще, эту тему надо в ОБЩИЙ перенести.

Ссылка на сообщение

Еще можно сделать поправку на "свежесть" перекиси. Проба при атм. давлении покажет.

 

У меня дома не лаборатория...есть ли какие-либо подручные методы определения количества кислорода, который выделяется во время реакции?

Я сейчас собрал установку, в которой буду проводить разложение пергидроли...осталось найти манометр, что бы контролировать давление...на днях выложу фото установки.

Изменено пользователем Jon Billies
Ссылка на сообщение

Есть один способ, для извращенцев вроде меня.

Берем 300 мл. перекси, допустим с концентрацией 0.3333%. То есть это 1 мл=1 г чистой перекиси.

n( O2 ) = 0.5n( H2O2 ) = 14.7 * 10-3 Моль

Vтеоретический2) = 0.3294 Литра

 

Теперь нужно получить практический объем, для этого берем новый пакетик(целлофановый), у которого еще бока липнут друг к другу. Наливаем туды 300 мл перекиси, аккуратно, чтобы не напускать воздуха, растворяем в воде катализатор(кажется, дихромат подойдет) и его тоже в пакетик(объем р-ра катализатора берите произвольный: 10-50 мл). Последний быстро завязываем и ждем. Чтобы не ждать ищем линейку и маленький аквариум, или любую цилиндрическую/параллелепипедную емкость. Наливаем воды до определенного уровня и меряем высоту. К примеру высота воды была 20 см, при габартах аквариума 30х15х25(длинна, ширина, высота) То есть на 1см высоты приходится 450мл жидкости, 1мм = 45мл.

Берем груз, объем которого мы знаем, или считаем через водоизмещение. Привязываем к пакетику и всю конструкцию топим в аквариуме(естественно, дождавшись окончание реакции). Возможно, количество воды в пакете будет достаточным для того, чтобы он потонул и без груза.

Допустим что все утонуло и без груза.

Ждем пока вода успокоится и замеряем новое значение высоты.

Новая высота = 21.42(к примеру). дельта H =14.2мм Vпакета=639 мл

V(O2) = 639 - 300(перекись) - 50(р-р катализатора) = 289 мл = 0.289 л(Vт = 0.3294)

W(O2) = 87%

 

Или проще: срезаем верхушку у полторашки(пустой). Наполняем ее водой и заодно набираем воду в ванную. Берем еще одну полторашку, делаем в ней отверстие и тянем трубку. В ней и разлагаем перкись, а через трубку, опущенную в ванную собираем выделяющийся газ в обрезаную бутылку. При этом газ будет вытеснять жидкость. Когда реакция закончится, помечаем уровень газа на бутылке. Потом бутылку осущаем и наполняем жидкостью до метки, а потом любым удобным способом меряем объем жидкости.

Изменено пользователем As1d
Ссылка на сообщение

Когда то проводил подобный опыт, к 20 мл пергидроля в стакане добавлял примерно 0,2 г перманганата калия, моментально получался фонтан пара высотой до метра. Перекись примерно 30 %. Если бы это была бутылка, крышку не успел бы закрутить никак. Возможно, вялая реакция из-за малой концентрации перекиси (разложилась) или некачественного катализатора (крупные кристаллы, к примеру, вместо тонкого порошка)

Ссылка на сообщение
  • 4 недели спустя...

Собрал установку из чугунной водопроводной арматуры, поставил манометр. Залил 100 мл пергидроля в нее (там уже был оксид марганца). Буквально за 30 сек. давление подскочило до 10 атм. Дальше решил не испытывать судьбу и стравил его. В общем реакция идет по кривой: сначала ускоряется, далее с уменьшением (как я понимаю) кол-ва пероксида в растворе скорость соответственно падает.

В общем, проблема сейчас встала такого рода: мне в продуктах реакции нужна кислородная пена ( я в пергидроль добавляю ПАВ), но вместе с пеной выходит катализатор - оксид марганца. Есть ли возможность его как-нить связать? На какой катализатор можно заменить его?

Ссылка на сообщение

Так фиксируй катализатор внутри трубы. Он необязательно должен быть в виде порошка. Можно в виде кусков или прутков статичных, или на носителе.

Ссылка на сообщение

Так фиксируй катализатор внутри трубы. Он необязательно должен быть в виде порошка. Можно в виде кусков или прутков статичных, или на носителе.

 

Это я и сам понял=) Есть ли такие же по эффекту как оксид марганца катализаторы, но кусковые или ввиде прутков/пластин. Сам оксид марганца при реакции распадается на меленький порошок...

Ссылка на сообщение

Осталось уточнить объём выделяющегося кислорода в холостом эксперименте - при обычном давлении. Если в тех же условиях, но при 1 атм действительно выделится те самые 12 л кислорода - вот тут можно задумываться над альтернативами.

Например - насколько зависит эффективность катализатора от давления кислорода? То есть - возможно ли, при каком-то критическом давлении/концентрации каталитическое действие просто исчезает - исчерпывается. Вот тут - из общих соображений ничего не скажешь. Я, по-крайней мере - не скажу :).

Вообще, эту тему надо в ОБЩИЙ перенести.

 

Возникла такая проблема: не могу найти литературу, где бы внятно бы было описано как расчитать скорость подобной реакции (это необходимо, чтобы определить время за которое давление в реакционной ёмкости поднимится до рабочего уровня).

Ссылка на сообщение

Создайте аккаунт или войдите в него для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!

Зарегистрировать аккаунт

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.

Войти сейчас
  • Сейчас на странице   0 пользователей

    Нет пользователей, просматривающих эту страницу.

×
×
  • Создать...
Яндекс.Метрика