ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Описание установки для изучения равновесия реакции из "Практикум по физической химии" Описание установки для изучения равновесия реакции СО2+ Нг - СО + Н2О, На рис. 15 изображена установка для изучения равновесия реакции, когда в качестве исходных веществ берут водород и двуокись углерода. Водород, необходимый для проведения реакции, получается в электролизере 1. [c.74] В качестве электролита применяют 17%-ный раствор едкого натра. Электролиз ведется на никелевых электродах. [c.74] Силу -шка I регулируют реостатом 3 и контролируют по амперметру 4. Постоянство давления водорода в системе поддерживается с помощью маностата 5 с уравнительной склянкой 6. [c.74] Двуокись углерода получают в аппарате 10 действием химически чистой соляной кислоты (1 1) на кусочки мрамора, предварительно прокипяченные в воде. [c.76] Постоянное давление двуокиси углерода в системе достигается с помощью маностата 11, соединенного с водонапорным бачком 12. Из аппарата 10 двуокись углерода для очистки от НС1 и водяных паров последовательно проходит склянки 13, наполненные прокипяченной дестиллированной водой, и колонку 14 с хлористым кальцием. Очищенная двуокись углерода, через реометр 15, поступает в колонку 9 для смешения с водородом. Из колонки 9 смесь СОг и Н2 попадает в реакционный сосуд 16. Последний изготовляется из тугоплавкого стекла в форме пипетки, средняя часть которой имеет длину примерно 150 мм и внутренний диаметр 30 лш нижний конец пипетки представляет капилляр с вн)ггренним диаметром 1—1,5 мм. [c.76] В расширенную часть пипетки насыпают небольшое количество осколков кварца поверх его помещают катализатор. Диаметр крупинок катализатора должен быть примерно равен 2—3 мм. Реакционный сосуд 16 вставляют в электрическую печь. [c.76] Схема электрической печи и устройство для контроля температуры в зоне катализатора показаны на рис. 14. [c.76] как видно из рис. 15, перемещаются в реакционном сосуде сверху вниз. Так как в реакционной зоне смесь газов пребывает относительно долго, то она приходит в химическое равновесие. [c.76] Из реакционной трубки равновесная паро-газовая смесь через капиллярную трубку поступает в ненагреваемую часть установки. Приобретая в капилляре значительную скорость движения, реакционная смесь быстро охлаждается при выходе из реакционного сосуда 16, что ведет к резкому снижению скорости реакции происходит замораживание равновесия. [c.76] Равновесную паро-газовую смесь, прошедшую через капилляр, пропускак5т далее через склянку 17 с концентрированной серной кислотой и колонку 18 с твердым хлористым кальцием для полного удаления водяных паров из паро-газовой смеси. Сухой газ через склянку 19 с концентрированной серной кислотой выпускают в атмосферу (в тягу). Склянка 19 играет роль гидравлического затвора и одновременно может служить для контроля герметичности системы. [c.76] Для проведения анализа в измерительную бюретку газоанализатора набирают 100 мл газовой смеси. Далее газовую смесь пропускают последовательно через склянки с жидкостями, поглощающими СО2 и О2. Уменьшение объема газовой смеси после поглощения соответствующего газа дает возможность вычислить процентное содержание этого газа в смеси. После поглощения СО2 и О2 газовая смесь с добавкой определенного объема воздуха направляется для сжигания в печь с катализатором или во взрывную пипез у, где СО и Нг угорают, соответственно превращаясь в СО2 и Н2О. По уменьшению объема газовой смеси и количеству двуокиси углерода после сжигания рассчитывают раздельно содержание СО и Нг. Содержание азота в газовой смеси определяют по разности. [c.77] Состав исходной и равновесной газовых смесей можно контролировать по изменению теплопроводности водорода в зависимости от состава смеси. [c.77] Теория этого вопроса и методика работы описаны в главе Теплопро-водаость газов (стр. 245). [c.77] Если исходные газы тщательно очищены, то контроль состава исходной и равновесной газовых смесей можно также производить только по двуокиси углерода. В этом случае в качестве реагента применяют титрованный раствор Ва(0Н)2, избыток его после поглощения СО2 оттитровывают янтарной кислотой в присутствии фенолфталеина. [c.77] Результаты анализа сводят в таблицу и на основании их по уравнению (34) вычисляют константу равновесия Кр. [c.77] Вернуться к основной статье