Растворение водорода в жидком азоте.

[bestmarmot]

Добрый день всем.

Возникла задача - в сосуд Дьюара подается газ (99,5% - азот и 0,5% - водород).

В сосуде находится панель с температурой порядка -200°С на которой будет происходить конденсация азота.

В следствии постоянной конденсации азота, концентрация водорода в газе внутри сосуда будет увеличиваться.

Так как из сосуда периодически накопленный жидкий азот извлекается (через дно), то процесс роста концентрации водорода будет длительный и настанет момент когда эта концентрация достигнет 4% или более.

Собственно вопрос следующий - растворяется ли водород в жидком азоте? И вообще, стоит ли опасаться процесса конденсации азота из такой смеси?

[Гость Ефим]

Добрый день всем.

Возникла задача - в сосуд Дьюара подается газ (99,5% - азот и 0,5% - водород).

В сосуде находится панель с температурой порядка -200°С на которой будет происходить конденсация азота.

В следствии постоянной конденсации азота, концентрация водорода в газе внутри сосуда будет увеличиваться.

Так как из сосуда периодически накопленный жидкий азот извлекается (через дно), то процесс роста концентрации водорода будет длительный и настанет момент когда эта концентрация достигнет 4% или более.

Собственно вопрос следующий - растворяется ли водород в жидком азоте? И вообще, стоит ли опасаться процесса конденсации азота из такой смеси?

При -200С и 1 атм растворимость водорода в азоте порядка 0.05% (масс.), если в смеси водорода 0.5% объёмных, то и конденсироваться будет раствор близкого состава, т.е. существенного накопления водорода не должно быть.

[bestmarmot]

При -200С и 1 атм растворимость водорода в азоте порядка 0.05% (масс.), если в смеси водорода 0.5% объёмных, то и конденсироваться будет раствор близкого состава, т.е. существенного накопления водорода не должно быть.

Спасибо!

А можете привести ссылку на литературу (а лучше ссылку на книжку или скан) где можно поточнее посмотреть растворимость водорода в азоте и на которую можно сослаться при подтверждении расчета?

[Гость Ефим]

Спасибо!

А можете привести ссылку на литературу (а лучше ссылку на книжку или скан) где можно поточнее посмотреть растворимость водорода в азоте и на которую можно сослаться при подтверждении расчета?

А точной цифры я не нашёл. В справочнике Никольского (том 3 стр. 323) есть растворимость для 70К и 12 атм (2.5 мол%), экстраполяция по таблице и даёт для 1 атм "порядка 0.05 масс."

Если Вам нужен точный расчёт - надо поискать более точное значение растворимости. Я вот не помню, в справочниках Киргинцева или Когана есть ли растворимость газов в сжиженных газах, а сейчас искать, пардон - нет времени.

 

P.S. У Когана тоже с 18 атм таблица начинается.

[bestmarmot]

Но ведь для такой оценки нужно использовать парциальное давление, а оно будет существенно ниже 1 атм избытка..., т.е. растворяться практически не будет? Правильно я понимаю?

[Гость Ефим]

Но ведь для такой оценки нужно использовать парциальное давление, а оно будет существенно ниже 1 атм избытка..., т.е. растворяться практически не будет? Правильно я понимаю?

Да, Вы правы, тут я затупил. Не обратил внимания на состав пара, а там 99.8% водорода, а не азота! Из такой смеси, как Ваша, конденсироваться будет чистый азот. Растворением водорода в нём можно пренебречь. Изменено 20 Ноября, 2013 в 18:40 пользователем Ефим