化学工学試験の興味深い質問-3：不揮発性溶質のモル濃度が同じであれば、水蒸気の分圧はなぜ異なるのでしょうか? - すでに...
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この投稿の最終編集者は yjqin1 で、2015-8-20 17:46 30 度の純水の飽和蒸気圧が 0.003MPa であるとします。各水溶液には以下の溶質が含まれており、その濃度はいずれも1mol/Lです。では、それとつり合う空気中の水の蒸気分圧はいくらでしょうか。溶質は、ブドウ糖、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化水素、臭化水素、硫酸、リン酸です。 計算するのは非常に面倒なので、この水溶液に対応する飽和分圧を大きい順に並べるとよいでしょう。 中学生から中学3年生までの化学の知識を問う問題です。
とても良いシリーズです。先ほど作ったものとシリーズ化して、シリーズに合わせて化学原理セクションに掲載しましょう。
この質問に興味を持つ人はあまり多くありません。 実際、蒸発、多重効用蒸発、加圧水蒸気蒸留 (MVR)、および膜蒸留に従事する実践者がますます増えています。MVR 企業の中には、年間生産額が数億、さらには数億に達する企業もあり、年間契約額は 2 倍になります。 このような人には、この基本的な知識が必要です。
この投稿は yjqin1 によって 2015 年 8 月 15 日 20:25 に最終編集されました。標準的な答えは、1M 水溶液に相当する水蒸気分圧を大きいものから小さいものまでとします。： ブドウ糖＞リン酸＞塩化ナトリウム≒塩化カリウム＞塩化水素≒臭化水素≒硫酸。 グルコースは単なる分子であり、解離や結合はありません。；リン酸は中程度の強酸であり、ある程度加水分解する可能性があります。；塩化ナトリウムと塩化カリウムは完全に加水分解されてイオンになります；塩酸（塩化水素水溶液）と臭化水素酸（臭化水素水溶液）はほぼ完全にイオン化していますが、水素イオンは水と結合してH3O+となり、別の水分子を占有します。；硫酸は強酸ですが、その一次解離は非常に完全ですが、HSO4- は中程度の強酸です (解離定数 pKa2=1.98)。 1M 硫酸水溶液の pH 値が 0 未満の場合、ほとんど解離しません。 したがって、これには中学校の化学で習うH3O-、物理化学で習うラウールの法則、化学連成法則が関係します。
元の投稿者に聞きたいのですが、溶液にHFが含まれている場合はどうなりますか? 気相中にHFは存在しますか? もしそうなら、どうすればより経済的に除去できるでしょうか? 液相中の F- を除去するにはどうすればよいですか? ありがとう！
水溶液中に HF が存在すると、それらの間に水素結合が形成され、その結果は次のようになります。： １）フッ酸の酸性が弱くなる； 2) HF の揮発性が低くなる。3) HF 濃度が高くなると共沸混合物が形成される。 HF の揮発性は小さくなりますが、依然として気相中に HF が存在し、気相中に HF の会合も存在します。 気相から取り出す場合は水で吸収させても問題ありません。 液相中では塩化カルシウムや水酸化カルシウムを反応させて水に不溶なフッ化カルシウムを生成させる方法もあります。
気相中のＨＦとは、吸収後の気相を指す。すでに溶液に吸収されています。 例えば：高 F 石炭排ガスでは、SO2 が吸収された後、HF は完全に液相に入らず、吸収された排ガス中に HF が存在します。 水で再吸収することは不可能です。 どうやって対処すればいいのでしょうか？