ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Изменение свойств воды с ростом параметров из "Химико-технологические режимы аэс с водо-водяными энергетическими реакторами" Изменение свойств воды как растворителя в широком диапазоне параметров, в основном характерных для условий работы теплосиловых установок, связано с изменением ее плотности от 1000 до 0,6 кг/м и температуры от 20 до 600 °С. Это вызывает изменение диэлектрической постоянной воды от 84 до 1,1 Ф/м и изменение степени ассоциации молекул воды от значительной до практически нулевой. [c.116] Изменение удельного объема (плотности) и температуры воды влечет за собой прежде всего изменение ее диэлектрической постоянной (табл. 9.1). Из таблицы видно, что представления о воде как о высокополярном растворителе справедливы лишь в сравнительно узком диапазоне умеренных температур и высоких плотностей. [c.116] В области средних значений плотности и температуры вода по своей диэлектрической постоянной приближается уже к слабополярным органическим растворителям. [c.117] Зависимость изменения плотности, энтальпии и диэлектрической постоянной воды от температуры по изобаре приведена на рис. 9.1 для давления 23,6 МПа. Из рис. 9.1 видно, что, хотя в изобарическом процессе повышения температуры при сверхкритических давлениях изменение всех свойств воды происходит непрерывно, можно выделить три условные температурные зоны. [c.117] Вторая температурная зона, являющаяся околокритической, охватывает диапазон температур от 280 до 400 °С, характеризуется резким увеличением энтальпии теплоносителя вблизи температуры, отвечающей максимальному значению теплоемкости определяющим в ней является особенно резкое падение плотности (в 5—6 раз) и вместе с этим — полярности (примерно в 10 раз). [c.118] Наконец, в третьей температурной зоне — от 400 до 600 °С — абсолютные значения плотности и диэлектрической проницаемости становятся весьма малыми. [c.118] При докритических давлениях, т.е. в области существования двухфазной среды воды, число степеней свободы уменьшается на единицу плотность обеих фаз является одновременно функцией как давления, так и температуры. При этом вода и пар как растворители при неизменности химической природы различаются своей плотностью, что и обусловливает различие их остальных свойств, в том числе полярности. По мере повышения параметров плотность и диэлектрическая постоянная воды непрерывно уменьшаются, а пара — увеличиваются до встречи в критической точке, как это видно из рис. 9.2. Разница в физических свойствах воды и водяного пара по мере приближения к критической точке непрерывно уменьшается, свойства пара до известной степени приближаются к свойствам жидкости, а вода начинает приобретать некоторые свойства, присущие газам. [c.118] Чрезвычайно большое влияние как на процессы образования растворов, так и на сопутствуюшие процессы оказывает изменение электролитических свойств самого растворителя, в первую очередь ионного произведения воды. [c.119] На рис. 9.3 приведена графическая зависимость отрицательного логарифма ионного произведения воды рК от температуры на линии равновесия жидкой воды с ее паром. Следует учесть, что функция не является чисто температурной, а в какой-то степени и плотностной, т.е. изменение происходит в результате изменения не только температуры, но и плотности воды. [c.119] В связи с усилением собственной диссоциации воды в водных и паровых растворах при высоких температурах в значительной степени должны стимулироваться любые процессы взаимодействия ионов с ионами воды, например гидролиз солей. [c.119] Увеличение степени диссоциации молекул воды с ростом температуры до 280 °С отвечает увеличению ионного произведения воды (уменьшение рКц,я рис. 9.3). При этом справедливо ожидать и увеличения удельной электрической проводимости чистой воды. Этому же способствует снижение динамической вязкости воды т], приведенное на рис. 9.4 вместе с обратной плотностью 1/р, или удельного объема воды. [c.119] На рис. 9.5 представлена зависимость удельной электрической проводимости воды на линии насыщения от температуры, полученная при нагреве с трехчасовыми выдержками в каждой точке в титановом автоклаве. Аналогичные исследования водных растворов некоторых минеральных солей дали зависимости, приведенные на рис. 9.6. Изменение характера зависимости удельной электрической проводимости воды и водных растворов минеральных солей при температуре выше 280 °С можно соотнести с интенсивным изменением свойств теплоносителя в этой температурной зоне (см. рис. 9.1). [c.119] Вернуться к основной статье