10.5.1 Výpočet Henryho konstanty a absorpčních koeficientů

Experimentálně bylo zjištěno, že ve 100 g těžké vody(1) se při 30 °C za parciálního tlaku oxidu uhličitého(2) pCO2 = p2 = 1,11 MPa rozpustí 1,24 g CO2. Na základě tohoto údaje vypočítejte Henryho konstantu, Bunsenův a Ostwaldův absorpční koeficient CO2 v těžké vodě. Hustota těžké vody je 1,102 g cm3 (při teplotě 30 °C).

Výsledek

KH = 197,8 MPa,   α =  0,636,   β = 0,706 .

Řešení

Výpočet provedeme podle rovnice, známé jako Henryho zákon

displaymath

Nejdříve však ze zadaných údajů vypočteme molární zlomek CO2 v kapalné fázi

displaymath

který dosadíme do rovnice (10.48) a získáme hodnotu Henryho konstanty

displaymath

K výpočtu Bunsenova absorpčního koeficientu α použijeme vztah

displaymath

kde je normální tlak (0,101325 MPa), p2 je parciální tlak plynu v plynné fázi, V1(l) je objem rozpouštědla. V2° je objem absorbovaného CO2 za normálních podmínek (=0 °C, = 0,10132 MPa), který určíme ze stavové rovnice ideálního plynu

displaymath

Objem těžké vody, v níž se CO2 za daných podmínek absorboval je

displaymath

Dosazením těchto hodnot do rovnice (10.49) získáme Bunsenův absorpční koeficient

displaymath

Pro určení Ostwaldova absorpčního koeficientu

displaymath

je nutno znát objem rozpuštěného plynu za podmínek pokusu V2(g)(T,p2), tj. při 30 °C a tlaku 1,11 MPa, který určíme rovněž podle stavové rovnice ideálního plynu

displaymath

Dosadíme-li tento výsledek spolu s již vypočtenou hodnotou objemu těžké vody V1(l) do rovnice (10.50), získáme Ostwaldův absorpční koeficient β = 0,706 .