26
2.3. Absorbsiya jarayonining fizik asoslari
Gaz faza suyuqlik bilan о‘zaro ta’siri natijasida ikkita faza (
F=2) va uchta
komponent, ya’ni tarqaluvchi modda va ikkita modda tashuvchi (
K=3) lardan
iborat sistema hosil bо‘ladi.
Fazalar qoidasiga binoan, bunday sistema 3 ta erkinlik darajasiga ega:
3
2
2
3
2
Ф
K
C
Sistemadagi fazaviy muvozanatni belgilovchi asosiy uchta parametrlar
quyidagilardir: bosim, temperatura va konsentratsiY. Demak, «gaz -suyuqlik»
sistemada
ikkala fazaning bosimi r, temperaturasi
t va konsentratsiyasi
x
о‘zgarishi mumkin. Absorbsiya jarayoni о‘zgarmas bosim va temperaturada
borayotgan bо‘lsa, bir fazada tarqalayotgan moddaning har bir konsentratsiyasiga,
ikkinchi fazadagi aniq konsentratsiya tо‘g‘ri keladi.
О‘zgarmas temperatura (
t=const) va umumiy bosimli sharoitda muvozanat
konsentratsiyalari orasidagi bog‘liqlik Genri qonuni bilan ifodalanadi. Bu qonunga
binoan, biror temperaturada eritmadagi eritma
ustidagi gaz parsial bosimi, uning
mol ulushiga tо‘g‘ri proporsionaldir:
Ex
p
yoki
E
p
x
(1)
bu yerda
r – muvozanat holatidagi eritmada
x konsentratsiyali yutilayotgan
gazning parsial bosimi;
YE – Genri kontantasi.
Genri konstantasi absorbtiv va absorbentlarning xossalariga, hamda
temperaturaga bog‘liq bо‘ladi:
C
RT
q
E
ln
(2)
bu yerda
q – gazning erish issiqligi, kJ/kmol;
R = 8,325 kJ/(kmolK) –
universal
gaz doimiysi;
T – absolyut temperatura, K;
S – yutayotgan suyuqlik va gazlarning
tabiatiga bog‘liq bо‘lgan о‘zgarmas kattalik.
(2) tenglamadan kо‘rinib turibdiki, temperatura ortishi bilan gazning
27
suyuqlikda erishi kamayadi.
Dalton qonuniga binoan, gaz aralashmasidagi komponentning parsial
bosimi, ushbu komponent mol ulushining umumiy bosimga kо‘paytirilganiga
tengdir, ya’ni:
y
P
p
va
P
p
y
(3)
bu yerda R – gaz
aralashmasining umumiy bosimi; u – tarqalayotgan moddaning
aralashmadagi konsentratsiyasi; mol ulushi.
(1) va (3) tenglamalarini taqqoslab, quyidagi ifodaga kelamiz:
х
Р
Е
Р
р
у
yoki fazaviy muvozanat konstantasi
YE/R ni
m orqali belgilab, quyidagi
ifodani olamiz:
x
m
y
(4)
(4)
tenglama, gaz aralashmasi va suyuqlikda tarqalayotgan moddalarning
muvozanat konsentratsiyalari orasidagi bog‘liqlik tо‘g‘ri chiziq bilan ifodalanishini
kо‘rsatadi. Ushbu chiziq koordinatalar boshidan о‘tadi va uning qiyalik burchagi
tangensi
m ga teng. qiyalik burchak tangensi temperatura va bosimga bog‘liq.
5.12-rasmdan kо‘rinib turibdiki bosim oshishi va temperatura kamayishi bilan
gazning suyuqlikda eruvchanligi ortadi (
m esa kamayadi). Suyuqlik bilan gazlar
aralashmasi muvozanat holatida bо‘lganida, aralashma
gaz komponentining har
biri Genri qonuniga bо‘ysunadi.
Absorbsiya jarayoni nisbiy mol
konsentratsiyalarda
ham
hisoblanishi
mumkin.
Bunda,
gaz
fazasining
suyuqlikdagi kichik konsentratsiyalari
x da
Genri qonuni ushbu kо‘rinishda yoziladi:
X
m
Y
