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 cm−3 (při teplotě 30 °C).
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
Výsledek
KH = 197,8 MPa, α = 0,636, β = 0,706 .
Řešení
Výpočet provedeme podle rovnice, známé jako Henryho zákon
Nejdříve však ze zadaných údajů vypočteme molární zlomek CO2 v kapalné fázi
který dosadíme do rovnice (10.48) a získáme hodnotu Henryho konstanty
K výpočtu Bunsenova absorpčního koeficientu α použijeme vztah
kde p° 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 (t°=0 °C, p° = 0,10132 MPa), který určíme ze stavové rovnice ideálního plynu
Objem těžké vody, v níž se CO2 za daných podmínek absorboval je
Dosazením těchto hodnot do rovnice (10.49) získáme Bunsenův absorpční koeficient
Pro určení Ostwaldova absorpčního koeficientu
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
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 .