Отчет о поиске | Индивидуальное задание
ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
Растворимость хлористого натрия в диэтилнгликоле и его водных растворах
ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
Растворимость хлористого натрия в диэтилнгликоле и его водных растворах
При использовании на газовых промыслах диэтиленгликоля (ДЭГ) в качестве поглотителя влаги из газа и ингибитора гидратообразования в него попадают содержащиеся в капельной влаге соли, которые резко ухудшают работу установок регенерации ДЭГ. Основным компонентом солевой смеси является хлористый натрии (по литературным данным [1] около 90% от общего содержания солей). Нами была изучена растворимость хлорида натрия в ДЭГ при температурном интервале 20—180° и его концентрированных водных растворах (выше ВО вес, % ДЭГ) при температурах 35—120°.
Растворимость исследовалась в стеклянных или латунных герметически закрывающихся сосудах цилиндрической формы. Сосуд с ДЭГ или его водным раствором и солыо помещался в термостат. Перемешивание содержимого сосуда осуществлялось с помощью магнитной мешалки. Заметной коррозии латуни при проведении эксперимента не наблюдалось. После установления равновесия перемешивание прекращалось и производилось отстаивание в термостате для оседания избытка соли. Затем сосуд извлекался из термостата, быстро охлаждался (если опыт шел при повышенной температуре), из него отбиралась проба, в которой определялось содержание хлористого натрия. Анализ проводился путем титрования 0.05 н раствором азотнокислого серебра по методу Мора. Такая методика отбора проб оправдана тем, что при отсутствии перемешивания скорость растворения хлористого натрия очень мала и донасыщение при охлаждении и отборе пробы практически не происходит. Это доказано специальными опытами, при которых отбор из цилиндрического сосуда осуществлялся непосредственно после охлаждения и через сутки выдержки раствора с осадком соли при комнатной температуре. Расхождение в величине растворимости лежало в пределах ошибки опыта.
Хотя растворимость хлористого натрия в водных растворах ДЭГ с концентрацией менее 80% ДЭГ слабо растет с повышением температуры и при охлаждении возможно образование суспензии соли, описанная методика отбора проб приемлема и для таких растворов. Об этом говорят результаты определения растворимости хлористого натрия в воде при повышенных температурах, найденные по описанной методике. Так, например, измеренная растворимость хлорида натрия в воде при 90° составляет 27.7 вес.%. Наиболее вероятное литературное значение — 27.9%|. Расхождение между нашим результатом и литературными данными I4] имеет ту же величину, что и расхождение между различными литературными данными. Следует отметить, что в водных растворах ДЭГ (с концентрацией ниже 77% ДЭГ) растворимость NaС1 увеличивается с повышением температуры гораздо медленнее, чем в воде, поэтому ошибка, вносимая описанной методикой отбора проб, будет гораздо меньше, чем в случае водногликолевых растворов хлорида натрия.
Концентрация ДЭГ в смеси ДЭГ - вода (вес.%)
a
b*103
c*104
Среднеквадратичное отклонение от уравнения
100
4.59
-16.4
0
0.03
90
5.88
-9.20
0
0.04
80
7.32
-1.44
0
0.03
70
9.32
3.66
0
0.04
60
12.22
-13.4
1.30
0.03
В опытах попользовался ДЭГ квалификации «чистыий» и хлористый натрий квалификации х. ч. Содержание воды в ДЭГ, определенное по метолу Фишера, 0.06%.
Температура до 100° поддерживалась с погрешностью 0.03—0.05°, а выше 100° — с погрешностью 0.3°.
Экспериментально определенная зависимость растворимости хлористого натрия в ДЭГ и его водных растворах от температуры может быть описана уравнением вида:
где S — концентрация хлорида в насыщенном растворе (вес.%), t — температура (°С).
Коэффициенты зтого уравнения для ДЭГ и его полных растворов различной концентрации приведены в таблице.
Как видно из данных таблицы, зависимость растворимости NаС1 в первых четырех растворах выражается прямой лппией.
На рисунке представлены изотермы растворимости хлорида натрия в водных растворах ДЭГ.
Экспериментальные точки удовлетворительно ложатся на кривые. Все изотермы пересекаются в одной точке, соответствующей 77% ДЭГ в смеси ДЭГ—вода. Для этого раствора растворимость хлорида натрия не зависит от температуры. Данные настоящего исследования согласуются с литературными.
А—содержание NаС1 (всс.%),
В — содержание воды в ДЭГ (вес.%).
Очень интересно экспериментально обнаруженное явление инверсии температурного коэффициента растворимости. Из знака температурного коэффициента следует, что при растворении хлорида натрия в 77%-м водном растворе ДЭГ тепловой эффект растворении равен нулю, при больших концентрациях ДЭГ теплота выделяется, при меньших, так же как и в случаях воды, поглощается. При этом теплоты поглощается тем больше, чем больше содержание воды в смеси вода—ДЭГ, Явление это можно связать с образованием ценных дпоииикон в растворе вода—ДЭГ, доля которых относительно растворенной соли падает с ростом содержания воды.
[1 ] А. Д. Бондарь. В. И. Г р и б к о в а, П. Ф. Моисеева, Газовое дело. 2, 43 (1970). — [2] В. И. М о г и л ьн ы и, А. П. К л и м е н к о, Г. И. Ч а-л ю к, Хим. технол., 1 (61), 42 (1972). — [3| Справичн-ик химика. Изд. «Химия», М.—Л., т. 3 (1964). — [4]А.В. Здаиовский и др. Справочник по растворимости солевых систем. Госхимиздат, М., т, 1 (1953).
Рисунок 1 – Растворимость NaCl в двухкомпонентном растворителе ТЭГ – ацетон при 250С
Отчет о
поиске | Индивидуальное
задание