ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРИОГИДРАТНОЙ ТОЧКИ НИТРАТА НАТРИЯ

-? международной научно-технической конференции
«ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ»


ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРИОГИДРАТНОЙ ТОЧКИ НИТРАТА НАТРИЯ

Жогальский А.Н., Зыльков В.П., ГребёнкинА.А., Мурачев А.М.

Могилевский государственный университет продовольствия
г. Могилев, Республика Беларусь
В холодильной технике в ряде случаев возникает необходимость в применении хладоносителей. Как правило, это водные растворы неорганических и органических веществ. В случае неорганических веществ это доступные и дешевые соли NaCl, MgCl2 или СаСl2, но входящий в их состав хлорид ион является сильным активатором коррозии. Этот недостаток можно устранить заменив в составе соли хлорид ион на нитрат ион.
Нами в качестве объекта исследования выбран водный раствор нитрата натрия. В ранее проведенном исследовании была установлена его высокая растворимость в воде и их относительно низкая вязкость. Важным эксплуатационным показателем смесевого хладоносителя является его криогидратная точка. В работе приведены экспериментальные данные по определению эвтектической смеси вода–нитрат натрия.
Методика эксперимента. Нитрат натрия квалификации ч.д.а. Вода дистиллирования. Контроль температуры приводился термометром с ценой деления 0,1 градуса с интервалом измерения от +20 до -30 оС. Охлаждение проводилось в морозильнике (). Для предупреждения переохлаждения раствора ниже температуры кристаллизации добавлялись в раствор частицы тонкоизмельченного стекла.
Нами были экспериментально определены кривые охлаждения водных растворов нитрата натрия. Анализ кривых охлаждения позволил установить температуры фазовых переходов. В таблице приведены значения температур замерзания при определенных значениях процентной (
·) и моляльной (в) концентраций нитрата натрия.
№ п.п.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10


·, %
14,9
17,0
17,7
19,0
24,5
30,8
30,8
35,55
39,6
28,6

в,моль
·кг
2,050
2,4-9,7
2,5
2,75
3,8
5,2
5,2
5,9
7,7
4,7

tзам.экс., 0С
-10,6
-12,5
-12,3
-12,8
-12-16
-13-15
-11,6
-16,3
-15
-17,4

tзам..теор., 0С
-7,6
-8,9
-9.3
-10,2
-14,1
-19,3
-19,3
-21,9
-28,6
-17,5

Графический анализ данных показал, что криогидратная точка соответствует примерно 30% с температурой замерзания эвтектической смеси -17 оС. Сравнительный анализ температур замерзания с рассчитанными по закону Рауля (без учета ионной силы раствора) показал согласующиеся результаты, особенно в криогидратной точке.



При выборе хладоносителя в первую очередь следует руководствуются такими показателями как температура замерзания и экологическая безопасность, а далее следует вязкость, теплоемкость, теплопроводность и другие показатели.



растворимость падает ~ на 8% при понижении температуры на 40 оС










VIII-й международной научно-технической конференции
«ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ»
Тезисы докладов:

ВОДНЫЙ РАСТВОР НИТРАТА НАТРИЯ КАК АККУМУЛЯТОР ХОЛОДА

Жогальский А.Н., ГребёнкинА.А, Мурачев А.М.

Могилевский государственный университет продовольствия
г. Могилев, Республика Беларусь
В ряде случае экономически оправданным является применение в системе производитель и потребитель холода так называемого аккумулятора холода. Аккумулятор холода может использоваться в статических и данамических условиях. Прямое намораживание хладоносителя на наружной поверхности испарителя снижает теплопроводность испарителя, что ухудшает термодинамические показатели холодильной машины. В динамических условиях аккумулятор холода может дополнительно выполнять функцию хладоносителя, но при этом он должен при требуемой низкой температуре находится в жидком агрегатном состоянии. Исследование данного вопроса показало, что переспективным является применение водных растворов нитрата натрия. Ранее нами было показано, что нитрат натрия хорошо растворим в воде и криогидратная точка составляет примерно -15 оС при концентрации 30%. При выборе хладоносителя в первую очередь следует руководствуются такими показателями как температура замерзания и экологическая безопасность, а далее следует вязкость, теплоемкость, теплопроводность и другие показатели.
В работе нами экспериментально определена зависимость температуры охлаждения и фазовых переходов от концентрации водного раствора нитрата натрия. На основе экспериментальных данных получены кривые охлаждения, которые использованы для построения диаграммы состояния двухкомпонентной системы (вода и нитрат натрия) от температуры.



·Н0298плавл.(Н2О) = 6,02 кДж
·моль
·G0298плавл.(Н2О) = 6,02 - 298·30,62
·1000 = -3,04(?) кДж
·моль
·Н0298кип.(Н2О) = 44,02 кДж
·моль

·S0298плавл.(Н2О) = 30,62 Дж
·моль

·Н0298плавл.(Н2О) = 6,02 кДж
·моль С0р298(Н2Ок) = Дж
·моль·К

С0р298(NаNО3к) = 93,05 Дж
·моль·К


·Н0298плавл.(Н2О) = 6,02 кДж
·моль С0р298(Н2Ож) = 75,30 Дж
·моль·К


·Т=80 оС







Методика эксперимента. Вода – дистиллированная, NаNО3 – ГОСТ
Заголовок 115

Приложенные файлы

  • doc 6078480
    Размер файла: 64 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий