საინჟინრო და ქიმიურ ტექნოლოგიაში ყველაზე ხშირად გვხვდება სითხეების მიერ აირების შეწოვა (შეწოვა, დაშლა). მაგრამ ასევე ცნობილია კრისტალური და ამორფული სხეულების მიერ აირების და სითხეების შეწოვის პროცესები (მაგალითად, წყალბადის შეწოვა ლითონებით, დაბალი მოლეკულური წონის სითხეებისა და აირების შეწოვა ცეოლითებით, ნავთობპროდუქტების შეწოვა რეზინის პროდუქტებით და ა. .).
ხშირად შთანთქმის პროცესის დროს ხდება არა მხოლოდ შთამნთქმელი მასალის მასის მატება, არამედ მისი მოცულობის მნიშვნელოვანი ზრდა (შეშუპება), ასევე მისი ფიზიკური მახასიათებლების ცვლილება - აგრეგაციის მდგომარეობამდე.
პრაქტიკაში, აბსორბცია ყველაზე ხშირად გამოიყენება ნარევების განცალკევებისთვის, რომლებიც შედგება ნივთიერებებისაგან, რომლებსაც აქვთ სხვადასხვა უნარი შეიწოვება შესაფერისი შთამნთქმელებით. ამ შემთხვევაში, სამიზნე პროდუქტები შეიძლება იყოს ნარევების როგორც აბსორბირებული, ასევე შეუწოვი კომპონენტები.
როგორც წესი, ფიზიკური შთანთქმის შემთხვევაში, შთანთქმის ნივთიერებები შეიძლება ხელახლა გამოიყოს შთამნთქმელიდან მისი გაცხელებით, არაშთამნთქმელი სითხით განზავებით ან სხვა შესაფერისი საშუალებით. ზოგჯერ შესაძლებელია ქიმიურად შეწოვილი ნივთიერებების რეგენერაციაც. ის შეიძლება ეფუძნებოდეს ქიმიური შთანთქმის პროდუქტების ქიმიურ ან თერმულ დაშლას, ათავისუფლებს ყველა ან ზოგიერთი შთანთქმის ნივთიერებას. მაგრამ ხშირ შემთხვევაში, ქიმიურად შთანთქმელი ნივთიერებებისა და ქიმიური შთამნთქმლების რეგენერაცია შეუძლებელია ან ტექნოლოგიურად/ეკონომიკურად შეუძლებელია.
შთანთქმის ფენომენი გავრცელებულია არა მხოლოდ მრეწველობაში, არამედ ბუნებაშიც (მაგალითად, თესლის შეშუპება), ისევე როგორც ყოველდღიურ ცხოვრებაში. ამავდროულად, მათ შეუძლიათ მოიტანონ როგორც სარგებელი, ასევე ზიანი (მაგალითად, ატმოსფერული ტენიანობის ფიზიკური შეწოვა იწვევს ხის პროდუქტების შეშუპებას და შემდგომ დაშლას, რეზინის მიერ ჟანგბადის ქიმიური შეწოვა იწვევს ელასტიურობის დაკარგვას და გახეთქვას).
აუცილებელია განვასხვავოთ აბსორბცია (შეწოვა მოცულობით) ადსორბციისგან (შეწოვა ზედაპირულ ფენაში). ორთოგრაფიისა და გამოთქმის მსგავსების გამო, ასევე მითითებული ცნებების მსგავსების გამო, ეს ტერმინები ხშირად ერთმანეთში აირია.
შთანთქმის სახეები
განასხვავებენ ფიზიკურ აბსორბციასა და ქიმიორბციას.
ფიზიკური შეწოვის დროს შეწოვის პროცესს არ ახლავს ქიმიური რეაქცია.
ქიმისორბციის დროს აბსორბციული კომპონენტი შედის ქიმიურ რეაქციაში შთამნთქმელ ნივთიერებასთან.
აირების შეწოვა
ნებისმიერი მკვრივი სხეული საგრძნობლად აკონდენსებს აირისებრი ნივთიერების ნაწილაკებს მის გარშემო პირდაპირ მის ზედაპირზე. თუ ასეთი სხეული ფოროვანია, როგორიცაა ნახშირი ან სპონგური პლატინი, მაშინ აირების ეს კონდენსაცია ხდება მისი ფორების მთელ შიდა ზედაპირზე და, შესაბამისად, ბევრად უფრო მაღალი ხარისხით. აი ამის ნათელი მაგალითი: თუ ავიღებთ ახლად კალცინირებული ნახშირის ნაჭერს, ჩავყრით ბოთლში, რომელიც შეიცავს ნახშირორჟანგს ან სხვა გაზს და მაშინვე დავხურავთ თითით, ნახვრეტით ჩავუშვით ვერცხლისწყლის აბაზანაში. მალე დაინახავს რა ამოდის და ბოთლში შედის; ეს პირდაპირ ადასტურებს, რომ ნახშირმა შთანთქა ნახშირორჟანგი, წინააღმდეგ შემთხვევაში მოხდა დატკეპნა და აირის შეწოვა.
ნებისმიერი დატკეპნა წარმოქმნის სითბოს; მაშასადამე, თუ ქვანახშირი დაფქვა ფხვნილად, რომელსაც, მაგალითად, დენთის წარმოებაში იყენებენ, და დატოვებენ გროვად, მაშინ ჰაერის შეწოვის გამო, რომელიც აქ ხდება, მასა თბება იმდენად, რომ თვითმმართველობის ანთება შეიძლება მოხდეს. Döbereiner პლატინის სანთურის მოწყობილობა დაფუძნებულია ამ შთანთქმაზე დამოკიდებულ გათბობაზე. იქვე განლაგებული სპონგური პლატინის ნაჭერი ისე ძლიერად იკუმშება ჰაერის ჟანგბადს და მისკენ მიმართულ წყალბადის ნაკადს, რომ თანდათანობით იწყებს ბზინვარებას და ბოლოს აანთებს წყალბადს. ნივთიერებები, რომლებიც შთანთქავენ - შთანთქავენ წყლის ორთქლს ჰაერიდან, კონდენსაციას ახდენენ მასში, წარმოქმნიან წყალს და ამისგან ტენიანდებიან, მაგალითად, სუფრის უწმინდური მარილი, კალიუმი, კალციუმის ქლორიდი და ა.შ. ასეთ სხეულებს ჰიგიროსკოპიულს უწოდებენ.
ფოროვანი სხეულების მიერ გაზების შეწოვა პირველად შენიშნეს და შეისწავლეს თითქმის ერთდროულად ფონტანმა და შილემ 1777 წელს, შემდეგ კი შეისწავლეს მრავალი ფიზიკოსი, განსაკუთრებით სოსიურმა 1813 წელს. ეს უკანასკნელი, როგორც ყველაზე ხარბი შთამნთქმელი, მიუთითებს წიფლის ნახშირზე და პემზაზე (meerschaum). ასეთი ნახშირის ერთი მოცულობა ატმოსფერული წნევით 724 მლ. შეიწოვება 90 ტომი ამიაკი, 85 - წყალბადის ქლორიდი, 25 - ნახშირორჟანგი, 9.42 - ჟანგბადი; პემზას, იგივე შედარებით, ოდნავ ნაკლები შთანთქმის უნარი ჰქონდა, მაგრამ ნებისმიერ შემთხვევაში ის ასევე ერთ-ერთი საუკეთესო შთამნთქმელია.
რაც უფრო ადვილად კონდენსირდება გაზი სითხეში, მით უფრო მეტად შეიწოვება იგი. დაბალი გარეგანი წნევის დროს და გაცხელებისას მცირდება შეწოვილი აირის რაოდენობა. რაც უფრო მცირეა შთანთქმის ფორები, ანუ რაც უფრო მკვრივია ის, მით უფრო დიდია, ზოგადად, მისი შთანთქმის უნარი; თუმცა, ძალიან მცირე ფორები, როგორიცაა გრაფიტი, არ უწყობს ხელს შეწოვას. ორგანული ნახშირი შთანთქავს არა მხოლოდ გაზებს, არამედ მცირე მყარ და თხევად სხეულებსაც, ამიტომ გამოიყენება შაქრის გასაფერადებლად, ალკოჰოლის გასაწმენდად და ა.შ. ეს მიზეზი, ვეიდელის აზრით, შეიძლება ემსახურებოდეს მოზერის მიერ 1842 წელს აღმოჩენილი ეგრეთ წოდებული ოფლის შაბლონების კურიოზული ფენომენის ახსნას, ანუ მინაზე სუნთქვით მიღებული. კერძოდ, თუ კლიშეს ან რაიმე სახის რელიეფურ დიზაინს წაისვით გაპრიალებული შუშის თვითმფრინავზე, შემდეგ, წაართვით, ამოისუნთქეთ ამ ადგილას, მაშინ მიიღებთ მინაზე დიზაინის საკმაოდ ზუსტ სურათს. ეს იმის გამო ხდება, რომ როდესაც კლიშე მინაზე დევს, გაზები შუშის ზედაპირთან ახლოს ნაწილდება არათანაბრად, რაც დამოკიდებულია კლიშეზე გამოყენებული რელიეფის შაბლონზე და, შესაბამისად, წყლის ორთქლი, ამ ადგილას სუნთქვისას, ასევე არის. განაწილებული ამ თანმიმდევრობით, გაცივების და დასახლების შემდეგ და გაამრავლეთ ეს ნახატი. მაგრამ თუ წინასწარ გააცხელებთ მინას ან კლიშეს და ამით ანაწილებთ მათ მახლობლად დატკეპნილი აირების ფენას, მაშინ ასეთი ოფლის ნიმუშების მიღება შეუძლებელია.
დალტონის კანონის თანახმად, აირების ნარევიდან თითოეული აირი იხსნება სითხეში მისი ნაწილობრივი წნევის პროპორციულად, მიუხედავად სხვა აირების არსებობისა. სითხეში აირების დაშლის ხარისხი განისაზღვრება კოეფიციენტით, რომელიც გვიჩვენებს, თუ რამდენი მოცულობის აირი შეიწოვება სითხეში 0° ტემპერატურაზე და 760 მმ წნევაზე. გაზებისა და წყლის შთანთქმის კოეფიციენტები გამოითვლება α = ფორმულით ა + IN t+ C t², სადაც α არის საჭირო კოეფიციენტი, t არის გაზის ტემპერატურა, ა , IN და თან - მუდმივი კოეფიციენტები განისაზღვრება თითოეული ცალკეული გაზისთვის. ბუნსენის კვლევის მიხედვით, ყველაზე მნიშვნელოვანი აირების კოეფიციენტები ასეთია:
მყარი ნივთიერებების გარდა, სითხეებიც შეიძლება შეიწოვება, განსაკუთრებით თუ ისინი შერეულია კონტეინერში. 1 მოცულობის წყალი 15 °C და 744 მლ. თავისთავად დაშლის წნევა, შთანთქავს ატმოსფერული ჰაერის მოცულობის 1/50, ნახშირორჟანგის 1 მოცულობა, გოგირდის დიოქსიდის 43 ტომი და ამიაკის 727 მოცულობა. გაზის მოცულობა, რომელიც 0 °C-ზე და 760 მლ. ბარომეტრულ წნევას, რომელიც შეიწოვება სითხის ერთეული მოცულობის მიერ, ეწოდება ამ სითხის აირის შთანთქმის კოეფიციენტი. ეს კოეფიციენტი განსხვავებულია სხვადასხვა გაზებისა და სხვადასხვა სითხეებისთვის. რაც უფრო მაღალია გარე წნევა და რაც უფრო დაბალია ტემპერატურა, მით მეტი გაზი იხსნება სითხეში, მით მეტია შთანთქმის კოეფიციენტი. მყარი და სითხეები შთანთქავენ სხვადასხვა რაოდენობის აირებს მოცემულ დროს და, შესაბამისად, შესაძლებელია გამოვთვალოთ აბსორბირებული აირის რაოდენობა თითოეული ცალკეული სითხესთვის. სითხეების მიერ აირების შთანთქმის შესწავლა დაიწყო ჰენრიმ () და შემდეგ გადაინაცვლა სოსიურმა () და ვ. ბუნსენმა (“Gasometrische Methoden”, Braunschweig, 2nd ed.). - შთანთქმის მიზეზი შთანთქმის და შთანთქმის სხეულების მოლეკულების ურთიერთმიზიდულობაა.
იხილეთ ასევე
დაწერეთ მიმოხილვა სტატიაზე "შეწოვა"
ბმულები
შთანთქმა მაგალითის გამოყენებით მთის ენციკლოპედიის ვებსაიტზე.
შენიშვნები
ამონაწერი, რომელიც აღწერს აბსორბციას
პიერს არ გააჩნდა ის პრაქტიკული გამძლეობა, რაც საშუალებას მისცემდა უშუალოდ დაეწყო საქმეს და ამიტომ არ მოსწონდა იგი და მხოლოდ ცდილობდა მენეჯერს მოეჩვენებინა, რომ ის საქმით იყო დაკავებული. მენეჯერი ცდილობდა ეჩვენებინა, რომ გრაფს ეს საქმიანობა ძალიან სასარგებლოდ მიაჩნდა პატრონისთვის და მორცხვი იყო საკუთარი თავისთვის.დიდ ქალაქში იყვნენ ნაცნობები; უცნობებმა სასწრაფოდ გაიცნეს და გულითადად მიესალმა ახლად ჩამოსულ მდიდარს, პროვინციის უმსხვილეს მფლობელს. ცდუნებები პიერის მთავარ სისუსტესთან დაკავშირებით, რომელიც მან აღიარა ლოჟაში მიღების დროს, ასევე ისეთი ძლიერი იყო, რომ პიერმა მათგან თავი ვერ შეიკავა. ისევ, პიერის ცხოვრების მთელი დღეები, კვირები, თვეები ისევე შფოთვით და დატვირთულად გადიოდა საღამოებს, სადილებს, საუზმებს, ბურთებს შორის, არ აძლევდა მას გონს მოსვლის დრო, როგორც პეტერბურგში. ახალი ცხოვრების ნაცვლად, რომელსაც პიერი იმედოვნებდა, ის იგივე ძველი ცხოვრებით ცხოვრობდა, მხოლოდ სხვა გარემოში.
მასონობის სამი მიზნიდან პიერმა იცოდა, რომ მან არ შეასრულა ის, რაც ყველა თავისუფალ მასონს ზნეობრივი ცხოვრების მოდელად აწესებდა და შვიდი სათნოებიდან მას სრულიად აკლდა ორი: კარგი მორალი და სიკვდილის სიყვარული. თავს იმით ანუგეშებდა, რომ სხვა მიზანს ასრულებდა - ადამიანთა მოდგმის გამოსწორებას და სხვა სათნოებებიც ჰქონდა, მოყვასის სიყვარული და განსაკუთრებით კეთილშობილება.
1807 წლის გაზაფხულზე პიერმა გადაწყვიტა დაბრუნებულიყო პეტერბურგში. უკანა გზაზე მან განიზრახა შემოევლო მთელი თავისი მამული და პირადად გადაემოწმებინა, რა გაკეთდა იმით, რაც მათთვის იყო დაწესებული და რა მდგომარეობაში იმყოფებოდა ახლა ხალხი, რომელიც ღმერთმა მას მიანდო და რისი სარგებლობა ცდილობდა.
მთავარი მენეჯერი, რომელიც ახალგაზრდების ყველა იდეას თითქმის სიგიჟედ თვლიდა, თავისთვის, მისთვის, გლეხებისთვის მინუსად, წავიდა დათმობაზე. აგრძელებდა განთავისუფლების ამოცანის შეუძლებლად მიჩნევას, მან ბრძანა აეშენებინათ დიდი სასკოლო შენობები, საავადმყოფოები და თავშესაფრები ყველა მამულზე; ბატონის ჩამოსვლისთვის ის ყველგან ამზადებდა შეხვედრებს, არა პომპეზურად საზეიმო შეხვედრებს, რაც, იცოდა, პიერს არ მოეწონებოდა, არამედ ისეთი რელიგიური მადლიერების გამოსახულებებით, პურითა და მარილით, ისეთი, როგორიც მას ესმოდა ბატონისთვის. , უნდა იქონიოს გავლენა დათვლაზე და მოატყუოს .
სამხრეთის გაზაფხულმა, მშვიდმა, სწრაფმა მოგზაურობამ ვენის ვაგონში და გზის მარტოობამ მხიარულად იმოქმედა პიერზე. იყო მამულები, რომლებიც ჯერ არ იყო ნამყოფი - ერთი მეორეზე თვალწარმტაცი; ხალხი ყველგან აყვავებულად ჩანდა და მადლიერი იყო მათთვის გაწეული სარგებლისთვის. ყველგან იყო შეხვედრები, რომლებიც, მიუხედავად იმისა, რომ ისინი უხერხულნი აყენებდნენ პიერს, მის სულის სიღრმეში იწვევდა მხიარულ გრძნობას. ერთ ადგილას გლეხებმა მას პური და მარილი და პეტრესა და პავლეს გამოსახულება შესთავაზეს და ნებართვა სთხოვეს მისი ანგელოზის პეტრესა და პავლეს პატივსაცემად, სიყვარულისა და მადლიერების ნიშნად მის მიერ გაკეთებული კეთილი საქმეებისთვის, აეგო ახალი. სამლოცველო ეკლესიაში საკუთარი ხარჯებით. სხვაგან ჩვილი ქალები დახვდნენ და მადლობა გადაუხადეს მძიმე შრომისგან გადარჩენისთვის. მესამე მამულში მას ჯვრიანი მღვდელი დახვდა ბავშვებით გარემოცული, რომლებსაც გრაფის მადლით ასწავლიდა წიგნიერება და სარწმუნოება. ყველა მამულში პიერმა საკუთარი თვალით იხილა, იმავე გეგმის მიხედვით, საავადმყოფოების, სკოლებისა და საწყალოების ქვის ნაგებობები, რომლებიც მალე უნდა გახსნილიყო. ყველგან პიერი ხედავდა მენეჯერების მოხსენებებს კორვეის მუშაობის შესახებ, წინასთან შედარებით შემცირებული და ამის გამო მოისმინა ლურჯ ქაფტანებში გლეხების დეპუტატების შემაშფოთებელი მადლიერება.
პიერმა უბრალოდ არ იცოდა, რომ სადაც პური და მარილი მოუტანეს და პეტრე-პავლეს სამლოცველო ააშენეს, პეტრეს დღეს იყო სავაჭრო სოფელი და ბაზრობა, რომ სამლოცველო უკვე დიდი ხნის წინ აშენდა მდიდარ გლეხებს. სოფლისა, მასთან მისულნი და რომ ცხრა მეათედი ამ სოფლის გლეხები უდიდეს ნანგრევებში იყვნენ. მან არ იცოდა, რომ იმის გამო, რომ მისი ბრძანებით შეწყვიტეს ჩვილ ქალთა შვილების გაგზავნა ორსულობაში, ეს იგივე ბავშვები ასრულებდნენ ყველაზე რთულ სამუშაოს თავიანთ ნახევარში. მან არ იცოდა, რომ მღვდელი, რომელიც მას ჯვარს შეხვდა, ამძიმებდა გლეხებს თავისი გამოძალებით და რომ მასთან შეკრებილი მოწაფეები ცრემლებით აჩუქეს და მშობლებმა დიდი ფულით გამოისყიდეს. მან არ იცოდა, რომ ქვის ნაგებობები, გეგმის მიხედვით, მათივე მუშების მიერ იყო აღმართული და გლეხების კორპუსს ზრდიდა, მხოლოდ ქაღალდზე შემცირდა. მან არ იცოდა, რომ იქ, სადაც მენეჯერმა წიგნში მიუთითა, რომ მისი სურვილისამებრ შემცირდა ერთი მესამედით, კორვეის მოვალეობა განახევრდა. და ამიტომ პიერი აღფრთოვანებული იყო მამულებში მოგზაურობით და მთლიანად დაუბრუნდა საქველმოქმედო განწყობას, რომლითაც მან დატოვა პეტერბურგი და ენთუზიაზმით წერდა წერილებს თავის მენტორ ძმას, როგორც ის უწოდებდა დიდ ოსტატს.
„რა მარტივია, რა მცირე ძალისხმევაა საჭირო ამდენი სიკეთის გასაკეთებლად, ფიქრობდა პიერი, და რამდენად ცოტა გვაინტერესებს ეს!
მას გაუხარდა მისდამი გამოვლენილი მადლიერება, მაგრამ რცხვენოდა მისი მიღების. ამ მადლიერებამ შეახსენა მას, კიდევ რამდენის გაკეთება შეეძლო ამ უბრალო, კეთილი ადამიანებისთვის.
მთავარი მენეჯერი, ძალიან სულელი და ცბიერი კაცი, რომელიც სრულყოფილად ესმოდა ჭკვიან და გულუბრყვილო რიცხვს და თამაშობდა მას სათამაშოსავით, დაინახა რა ეფექტი პიერზე მომზადებული ტექნიკით, უფრო გადამწყვეტად მიუბრუნდა მას არგუმენტებით შეუძლებლობის შესახებ და, რაც მთავარია, გლეხების განთავისუფლების აუცილებლობა, რომლებიც მათ გარეშეც კი სრულიად ბედნიერები იყვნენ.
პიერი ფარულად დაეთანხმა მენეჯერს, რომ ძნელი წარმოსადგენია ბედნიერი ხალხი და ღმერთმა იცის, რა ელოდათ მათ ველურში; მაგრამ პიერი, თუმცა უხალისოდ, დაჟინებით მოითხოვდა იმას, რასაც სამართლიანად თვლიდა. მენეჯერი დაჰპირდა, რომ გამოიყენებდა მთელ ძალას გრაფის ნების შესასრულებლად, აშკარად ესმოდა, რომ გრაფი ვერასოდეს შეძლებდა დაეჯერებინა მას არა მხოლოდ იმის თაობაზე, იყო თუ არა ყველა ზომა ტყეების და მამულების გასაყიდად, საბჭოსგან გამოსასყიდად. , მაგრამ ასევე, ალბათ, ვერასდროს იკითხავს და არ გაიგებს, როგორ დგას აშენებული შენობები ცარიელი და გლეხები შრომითა და ფულით აგრძელებენ ყველაფრის გაცემას, რასაც სხვებისგან აძლევენ, ანუ ყველაფრის გაცემას, რაც შეუძლიათ.
ყველაზე ბედნიერი გონების მდგომარეობაში, სამხრეთის მოგზაურობიდან დაბრუნებულმა, პიერმა შეასრულა თავისი დიდი ხნის განზრახვა, დაერეკა მეგობარს ბოლკონსკის, რომელიც მას ორი წლის განმავლობაში არ უნახავს.
ბოგუჩაროვო იწვა მახინჯ, ბრტყელ უბანში, დაფარული მინდვრებით და მოჭრილი და მოუჭრელი ნაძვისა და არყის ტყეებით. მამულის ეზო მდებარეობდა სწორი ხაზის ბოლოს, სოფლის მთავარი გზის გასწვრივ, ახლად გათხრილი, სავსე ტბორის უკან, ნაპირებით ჯერ კიდევ არ იყო ბალახით, ახალგაზრდა ტყის შუაგულში, რომელსაც შორის. იდგა რამდენიმე დიდი ფიჭვი.
მამულის ეზო შედგებოდა კალოსაგან, სამეურნეო ნაგებობებისგან, თავლებისგან, აბანოსგან, სამეურნეო ნაგებობისგან და ნახევარწრიული ფრონტონით ქვის დიდი სახლისგან, რომელიც ჯერ კიდევ მშენებარე იყო. სახლის ირგვლივ ახალგაზრდა ბაღი გაშენდა. ღობეები და კარიბჭეები ძლიერი და ახალი იყო; ტილოების ქვეშ ორი სახანძრო მილი და მწვანედ შეღებილი კასრი იდგა; გზები სწორი იყო, ხიდები მტკიცე მოაჯირებით. ყველაფერს ატარებდა სისუფთავისა და ეკონომიის კვალი. მსახურებმა, რომლებიც შეხვდნენ, როდესაც ჰკითხეს, სად ცხოვრობდა პრინცი, მიუთითეს პატარა, ახალ შენობაზე, რომელიც იდგა აუზის პირას. პრინცი ანდრეის ძველმა ბიძამ, ანტონმა, პიერი ეტლიდან გადმოაგდო, თქვა, რომ პრინცი სახლში იყო და სუფთა, პატარა დერეფანში შეიყვანა.
პიერს გააოცა პატარა, თუმცა სუფთა სახლის მოკრძალება იმ ბრწყინვალე პირობების შემდეგ, რომელშიც მან ბოლოს ნახა თავისი მეგობარი პეტერბურგში. საჩქაროდ შევიდა ჯერ კიდევ ფიჭვის სურნელოვან, თაბაშირებულ, პატარა დარბაზში და უნდოდა წინ წასულიყო, მაგრამ ანტონმა წინ წამოიწია და კარზე დააკაკუნა.
- კარგი, რა არის? – გაისმა მკვეთრი, უსიამოვნო ხმა.
- სტუმარი, - უპასუხა ანტონმა.
"მთხოვე დაველოდო" და გავიგე სკამის უკან გადაწევა. პიერი სწრაფად წავიდა კარისკენ და პირისპირ მივიდა პრინც ანდრეისთან, რომელიც მისკენ გამოდიოდა, წარბშეკრული და მოხუცებული. პიერი მას ჩაეხუტა და, სათვალე ასწია, ლოყებზე აკოცა და ყურადღებით შეხედა.
”მე ამას არ ველოდი, ძალიან მიხარია”, - თქვა პრინცმა ანდრეიმ. პიერს არაფერი უთქვამს; გაკვირვებულმა შეხედა მეგობარს, თვალი არ მოუშორებია. მას გააოცა ცვლილებამ, რომელიც მოხდა პრინც ანდრეიში. სიტყვები მოსიყვარულე იყო, ღიმილი ეფინებოდა პრინც ანდრეის ტუჩებსა და სახეზე, მაგრამ მისი მზერა იყო მოსაწყენი, მკვდარი, რომელსაც, აშკარა სურვილის მიუხედავად, პრინცი ანდრეი ვერ აძლევდა მხიარულ და მხიარულ ბზინვარებას. ეს არ არის ის, რომ მისმა მეგობარმა წონაში დაიკლო, გაფითრდა და მომწიფდა; მაგრამ ეს მზერა და შუბლზე ნაოჭი, რომელიც გამოხატავდა ერთ რამეზე ხანგრძლივ კონცენტრაციას, გააოცა და გაუცხოვდა პიერს, სანამ არ მიეჩვია მათ.
ხანგრძლივი განშორების შემდეგ შეხვედრისას, როგორც ყოველთვის ხდება, საუბარი დიდხანს ვერ ჩერდებოდა; მათ ჰკითხეს და მოკლედ უპასუხეს ისეთ საკითხებზე, რომლებიც თავადაც იცოდნენ, რომ ვრცლად უნდა განხილულიყო. და ბოლოს, თანდათან დაიწყო საუბარი იმაზე, რაც მანამდე ფრაგმენტულად იყო ნათქვამი, კითხვებზე მის წარსულ ცხოვრებაზე, მომავლის გეგმებზე, პიერის მოგზაურობებზე, მის საქმიანობაზე, ომზე და ა.შ. ის კონცენტრაცია და დეპრესია, რომელიც პიერმა შენიშნა პრინცი ანდრეის სახეში ახლა კიდევ უფრო ძლიერად გამოიხატა ღიმილი, რომლითაც ის უსმენდა პიერს, განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც პიერი ანიმაციური სიხარულით საუბრობდა წარსულზე ან მომავალზე. თითქოს პრინც ანდრეის სურდა, მაგრამ არ შეეძლო მონაწილეობა მიეღო მის ნათქვამში. პიერმა დაიწყო იმის განცდა, რომ პრინცი ანდრეის წინაშე ენთუზიაზმი, ოცნებები, ბედნიერების იმედი და სიკეთე არ იყო სათანადო. მას რცხვენოდა გამოხატოს ყველა თავისი ახალი, მასონური აზრი, განსაკუთრებით ის, რაც განახლდა და აღფრთოვანებული იყო მასში მისი ბოლო მოგზაურობით. თავს იკავებდა, გულუბრყვილობის ეშინოდა; ამავდროულად, მას დაუძლევლად სურდა სწრაფად ეჩვენებინა მეგობარს, რომ ის ახლა სრულიად განსხვავებული, უკეთესი პიერი იყო, ვიდრე პეტერბურგში მყოფი.
თემა 3.3. აბსორბცია 12 საათის ჩათვლით. ლაბორატორია. მონა. და პრაქტიკული დაკავებულია 6 საათი
სტუდენტმა უნდა:
ვიცი:
შთანთქმის პროცესის ფიზიკური საფუძვლები და თეორია (ფაზებს შორის წონასწორობა, მატერიალური სითბოს ბალანსის შედგენის პრინციპები, სამოქმედო ხაზის განტოლება);
- შეფუთული და ბუშტუკოვანი შთანთქმის გაანგარიშების პროცედურა;
- დეზორბციის არსი და მეთოდები;
შეძლებს:
- შეადგინოს მასალისა და სითბოს ბალანსი;
- შთანთქმის მოხმარების განსაზღვრა;
- წონასწორობისა და სამუშაო პროცესის ხაზის აგება;
- დაადგინეთ შთანთქმის ძირითადი ზომები საცნობარო წიგნების გამოყენებით.
შეწოვის მიზანი. აბსორბცია გაზის ერთგვაროვანი ნარევების გამოყოფისა და გაზის გაწმენდისას. შთამნთქმელის შერჩევა. ფიზიკური შეწოვა და შეწოვა, რომელსაც თან ახლავს ქიმიური ურთიერთქმედება. დეზორბცია.
წონასწორობა შთანთქმის დროს ფაზებს შორის. ტემპერატურისა და წნევის გავლენა სითხეებში აირების ხსნადობაზე. პროცესის მატერიალური ბალანსი და მოქმედი ხაზის განტოლებები შთანთქმისა და დეზორბციისთვის. შთამნთქმელი მოხმარება. შთანთქმის სითბოს ბალანსი. სითბოს მოცილება შთანთქმის დროს.
აბსორბციაეწოდება კომპონენტების შერჩევითი შეწოვის პროცესს გაზის ან ორთქლ-აირის ნარევებიდან თხევადი შთამნთქმლების - შთამნთქმლების მიერ.
შთანთქმის პრინციპი ეფუძნება გაზისა და ორთქლ-აირის ნარევების კომპონენტების განსხვავებულ ხსნადობას სითხეებში იმავე პირობებში. ამრიგად, შთამნთქმლების არჩევანი ხორციელდება მათში შეწოვილი კომპონენტების ხსნადობის მიხედვით, რაც განისაზღვრება:
· აირისა და თხევადი ფაზების ფიზიკური და ქიმიური თვისებები;
· პროცესის ტემპერატურა და წნევა;
შთამნთქმელის არჩევისას აუცილებელია გავითვალისწინოთ ისეთი თვისებები, როგორიცაა შერჩევითობა აბსორბირებული კომპონენტის მიმართ, ტოქსიკურობა, ხანძრის საშიშროება, ღირებულება, ხელმისაწვდომობა და ა.შ.
განასხვავებენ ფიზიკურ აბსორბციასა და ქიმიურ შეწოვას (ქემისორბციას). ფიზიკური შეწოვის დროს, აბსორბციული კომპონენტი აყალიბებს მხოლოდ ფიზიკურ კავშირს შთამნთქმელთან. ეს პროცესი უმეტეს შემთხვევაში შექცევადია. შთანთქმის კომპონენტის გამოყოფა ხსნარიდან - დეზორბცია - ეფუძნება ამ თვისებას. თუ შთანთქმის კომპონენტი რეაგირებს შთამნთქმელთან და წარმოქმნის ქიმიურ ნაერთს, პროცესს ეწოდება ქიმისორბცია.
შთანთქმის პროცესი ჩვეულებრივ ეგზოთერმულია, ანუ მას თან ახლავს სითბოს გამოყოფა.
შთანთქმა ფართოდ გამოიყენება ინდუსტრიაში ნავთობგადამამუშავებელ ქარხნებში ნახშირწყალბადის აირების გამოყოფისთვის, მარილმჟავას და გოგირდმჟავების, ამიაკის წყლის წარმოებისთვის, მავნე მინარევებისაგან გაზის გამონაბოლქვის გასაწმენდად, ძვირფასი კომპონენტების გამოყოფისთვის კრეკინგ აირებიდან ან მეთანის პიროლიზისგან, კოქსისგან. ღუმელის აირები და ა.შ.
წონასწორობა შთანთქმის პროცესებში განისაზღვრება გიბსის ფაზის წესით (B.4), რომელიც წარმოადგენს ჰეტეროგენული წონასწორობის პირობების განზოგადებას:
C = K - F + 2.
ვინაიდან შთანთქმის პროცესი ტარდება ორფაზიანი (გაზი-თხევადი) და სამკომპონენტიანი (ერთი განაწილებული და ორი გამანაწილებელი კომპონენტი) სისტემით, თავისუფლების ხარისხი არის სამი.
ამგვარად, წონასწორობა აირი (ორთქლი) - თხევადი სისტემა შეიძლება ხასიათდებოდეს სამი პარამეტრით, მაგალითად, ტემპერატურა, წნევა და ერთ-ერთი ფაზის შემადგენლობა.
აირ-თხევადი სისტემაში წონასწორობა განისაზღვრება ჰენრის ხსნადობის კანონით, რომლის მიხედვითაც მოცემულ ტემპერატურაზე გაზის მოლური წილი ხსნარში (ხსნადობა) პროპორციულია ხსნარის ზემოთ გაზის ნაწილობრივი წნევისა:
სადაც p არის ხსნარის ზემოთ გაზის ნაწილობრივი წნევა; x – გაზის მოლური კონცენტრაცია ხსნარში; E – პროპორციულობის კოეფიციენტი (ჰენრის კოეფიციენტი).
ჰენრის კანონი ძირითადად ეხება ოდნავ ხსნად აირებს, ასევე ხსნარებს, რომლებსაც აქვთ მაღალი ხსნადი აირების დაბალი კონცენტრაცია ქიმიური რეაქციის არარსებობის შემთხვევაში.
კოეფიციენტ E-ს აქვს წნევის განზომილება, რომელიც ემთხვევა p განზომილებას და დამოკიდებულია გამხსნელი ნივთიერების ბუნებაზე და ტემპერატურაზე. დადგენილია, რომ ტემპერატურის მატებასთან ერთად მცირდება გაზის ხსნადობა სითხეში. როდესაც აირების ნარევი წონასწორობაშია სითხესთან, ჰენრის კანონი შეიძლება მიჰყვეს ნარევის თითოეულ კომპონენტს ცალ-ცალკე.
ვინაიდან შთანთქმის პროცესის თანმხლები თერმული ეფექტი უარყოფითად მოქმედებს წონასწორობის ხაზის პოზიციაზე, ის მხედველობაში უნდა იქნას მიღებული გამოთვლებში. შთანთქმის დროს გამოთავისუფლებული სითბოს რაოდენობა შეიძლება განისაზღვროს დამოკიდებულებით
სადაც q d არის დაშლის დიფერენციალური სითბო x 1 – x 2 კონცენტრაციის ცვლილებების ფარგლებში; L – შთამნთქმელის რაოდენობა.
თუ შეწოვა ხორციელდება სითბოს მოცილების გარეშე, მაშინ შეგვიძლია ვივარაუდოთ, რომ მთელი გამოთავისუფლებული სითბო მიდის სითხის გაცხელებაზე და ამ უკანასკნელის ტემპერატურა იზრდება
სადაც c არის ხსნარის სითბოს მოცულობა.
ტემპერატურის შესამცირებლად, საწყისი აირის ნარევი და შთამნთქმელი გაცივებულია, შთანთქმის პროცესში გამოთავისუფლებული სითბოს ამოღება ჩაშენებული (შიდა) ან გარე სითბოს გადამცვლელების გამოყენებით.
წონასწორობის შესაბამისი გაზის ფაზაში გახსნილი აირის ნაწილობრივი წნევა შეიძლება განისაზღვროს იმით დალტონის კანონი, რომლის მიხედვითაც კომპონენტის ნაწილობრივი წნევა აირის ნარევში უდრის მთლიან წნევას გამრავლებული ნარევში ამ კომპონენტის მოლურ წილზე, ე.ი.
სად რ- აირის ნარევის მთლიანი წნევა; y არის ნარევში განაწილებული აირის მოლური კონცენტრაცია.
(10.2) და (10.1) განტოლებების შედარებისას ვპოულობთ
სადაც A უდრის = E/P - ფაზის წონასწორობის მუდმივი, რომელიც გამოიყენება ჰენრის და დალტონის კანონების მოქმედების არეებზე.
ვთქვათ R ab არის სუფთა შთამნთქმელის ორთქლის წნევა შთანთქმის პირობებში; p ab – შთამნთქმელი ორთქლის ნაწილობრივი წნევა ხსნარში; P – მთლიანი წნევა; x – ხსნარში აბსორბირებული აირის მოლური ფრაქცია; y არის განაწილებული აირის მოლური წილი გაზის ფაზაში; yab არის შთამნთქმელის მოლური ფრაქცია გაზის ფაზაში.
რაულის კანონის თანახმად, კომპონენტის ნაწილობრივი წნევა ხსნარში უდრის სუფთა კომპონენტის ორთქლის წნევას, გამრავლებული ხსნარში მის მოლურ წილზე:
დალტონის კანონის მიხედვით (10.2) შთამნთქმელის ნაწილობრივი წნევა აირის ფაზაში ტოლია
წონასწორობის დროს
გაზის (ორთქლის) თხევადი სისტემებში წონასწორობაზე გავლენის ფაქტორების ანალიზმა შესაძლებელი გახადა დადგინდეს, რომ პარამეტრებში, რომლებიც აუმჯობესებენ შთანთქმის პირობებს, შედის გაზრდილი წნევა და დაბალი ტემპერატურა, ხოლო დეზორბციის ხელშემწყობი ფაქტორებია დაბალი წნევა, მაღალი ტემპერატურა და დანამატების დანერგვა, რომლებიც ამცირებენ გაზების ხსნადობას სითხეებში.
მატერიალური ბალანსიშთანთქმის პროცესი გამოიხატება დიფერენციალური განტოლებით
სადაც G არის გაზის ნარევის დინება (ინერტული გაზი), კმოლ/წმ; L – შთამნთქმელი ნაკადი, კმოლ/წმ; Y n და Y k – განაწილებული ნივთიერების საწყისი და საბოლოო შემცველობა აირის ფაზაში, ინერტული აირის კმოლ/კმოლ; X k და X n – შთამნთქმელში განაწილებული ნივთიერების საწყისი და საბოლოო შემცველობა, კმოლ/კმოლ შთამნთქმელი; M არის განაწილებული ნივთიერების რაოდენობა, რომელიც გადადის G ფაზიდან L ფაზაში დროის ერთეულზე, კმოლ/წმ.
მასალის ბალანსის განტოლებიდან (10.9) შეგიძლიათ განსაზღვროთ შთამნთქმელის საჭირო ჯამური მოხმარება
შთანთქმის პროცესს ასევე ახასიათებს ექსტრაქციის ხარისხი (შეწოვა), რომელიც წარმოადგენს რეალურად აბსორბციული კომპონენტის ოდენობის თანაფარდობას აბსორბციულ რაოდენობასთან, როდესაც იგი მთლიანად ამოღებულია.
პროცესის კინეტიკააბსორბცია ხასიათდება სამი ძირითადი ეტაპით, რომლებიც შეესაბამება ნახ. 9.4.
პირველი ეტაპი არის აბსორბირებული კომპონენტის მოლეკულების გადატანა გაზის (ორთქლის) ნაკადის ბირთვიდან ფაზის ინტერფეისში (თხევადი ზედაპირზე).
მეორე ეტაპი არის აბსორბირებული კომპონენტის მოლეკულების დიფუზია სითხის ზედაპირული ფენის მეშვეობით (ფაზის ინტერფეისი).
მესამე ეტაპი არის აბსორბირებული ნივთიერების მოლეკულების გადასვლა ფაზის ინტერფეისიდან სითხის დიდ ნაწილზე.
შთანთქმის კინეტიკური ნიმუშები შეესაბამება ორფაზიანი სისტემების მასის გადაცემის ზოგად განტოლებას:
ექსპერიმენტულად დადგინდა, რომ შთანთქმის პროცესის მეორე ეტაპი უფრო მაღალი სიჩქარით მიმდინარეობს და არ ახდენს გავლენას პროცესის საერთო სიჩქარეზე, რომელიც შემოიფარგლება ყველაზე ნელი ეტაპის (პირველი ან მესამე) სიჩქარით.
შთანთქმის პროცესის მამოძრავებელი ძალა I და III ეტაპებისთვის (10.5a) და (10.6a) განტოლებებში შეიძლება გამოიხატოს სხვა პარამეტრებით:
(10.5b) და (10.6b) განტოლებებში p არის განაწილებული აირის სამუშაო ნაწილობრივი წნევა აირის ნარევში; p ტოლია – წონასწორული აირის წნევა შთამნთქმელზე ზემოთ, სითხეში სამუშაო კონცენტრაციის შესაბამისი; C არის სითხეში განაწილებული აირის სამუშაო მოცულობითი მოლური კონცენტრაცია; C ტოლია სითხეში განაწილებული აირის წონასწორული მოცულობითი მოლური კონცენტრაცია, რომელიც შეესაბამება მის მოქმედ ნაწილობრივ წნევას აირის ნარევში.
შთანთქმის პროცესის მამოძრავებელი ძალის ამ გამოხატულებით წონასწორობის განტოლება ფორმას იღებს
სადაც Ψ არის პროპორციულობის კოეფიციენტი, kmol/(m 3 *Pa).
მასის გადაცემის კოეფიციენტები გამოსახულია (10.5a) და (10.6a) განტოლებისთვის სახით
(10.5b) და (10.6b) განტოლებისთვის
(10.7) და (10.8) განტოლებებში β y, β p არის მასის გადაცემის კოეფიციენტები აირის ნაკადიდან ფაზის კონტაქტურ ზედაპირზე; β x, β თან- მასის გადაცემის კოეფიციენტები ფაზის კონტაქტის ზედაპირიდან სითხის ნაკადამდე.
მასის გადაცემის კოეფიციენტები აირის და სითხის β y და β x შეიძლება განისაზღვროს კრიტერიუმების განტოლებებიდან, რომელსაც აქვს ფორმა:
გაზის ფაზისთვის Nu diff y = ვ*(Re, Pr diff);
თხევადი ფაზისთვის Nu diff x = ვ*(Re, Pr diff x).
Ψ კოეფიციენტის მნიშვნელობა მნიშვნელოვან გავლენას ახდენს შთანთქმის პროცესის კინეტიკაზე. თუ Ψს აქვს მაღალი მნიშვნელობები (კომპონენტის მაღალი ხსნადობა - დიფუზიის წინააღმდეგობა კონცენტრირებულია აირის ფაზაში), მაშინ 1/(β c *Ψ)< 1/β р или К Р ≈ β р. Если Ψ мало (извлекаемый компонент трудно растворим – диффузионное сопротивление сосредоточено в жидкой фазе), то Ψ/β р << 1/β с и можно считать К с ≈ β с
ისევე, როგორც მასის გაცვლის პროცესებისთვის L/G = const-ზე, შთანთქმის პროცესის სამუშაო ხაზები სწორია და აღწერილია საპირისპირო ნაკადის შემთხვევაში განტოლებით (9.4), ხოლო წინა ნაკადის შემთხვევაში განტოლებით (9.5).
საშუალო მამოძრავებელი ძალა განტოლებებში (10.5a) და (10.6a) განისაზღვრება სწორხაზოვანი წონასწორობის დამოკიდებულების შემთხვევაში კომპონენტების ფარდობითი მოლური კონცენტრაციების მეშვეობით დამოკიდებულებების მიხედვით (9.6) და (9.7).
ეს იგივე დამოკიდებულებები ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას შთანთქმის პროცესის მამოძრავებელი ძალის გამოსახატავად გაზში განაწილებული კომპონენტის ნაწილობრივი წნევით ან იმავე კომპონენტის მოცულობითი მოლური კონცენტრაციების სითხეში განტოლებებში (10.5b) და (10.6b).
აქ Δр max, Δρ min არის მამოძრავებელი ძალის უფრო დიდი და ნაკლები მნიშვნელობები შთანთქმის პროცესის დასაწყისში და ბოლოს, გამოიხატება შთანთქმის კომპონენტის ნაწილობრივი წნევის სხვაობით; ΔС max, ΔС min - მამოძრავებელი ძალის დიდი და ნაკლები მნიშვნელობები შთანთქმის პროცესის დასაწყისში და ბოლოს, გამოხატული სითხეში აბსორბირებული კომპონენტის მოცულობითი მოლური კონცენტრაციების მიხედვით.
Δp max /Δp min ≤ 2, ΔC max /ΔC min ≤ 2 შემთხვევაში, წონასწორობის დამოკიდებულების წრფივობის შენარჩუნებისას, შთანთქმის პროცესის საშუალო მამოძრავებელი ძალა შეიძლება იყოს ამ მნიშვნელობების საშუალო არითმეტიკული ტოლი.
შთანთქმის პროცესის განხორციელებისას, რომელსაც თან ახლავს ქიმიური რეაქცია (ქიმიისორბცია), რომელიც ხდება თხევად ფაზაში, განაწილებული კომპონენტის ნაწილი გადადის ქიმიურად შეკრულ მდგომარეობაში. შედეგად, სითხეში გახსნილი (ფიზიკურად შეკრული) განაწილებული კომპონენტის კონცენტრაცია მცირდება, რაც იწვევს პროცესის მამოძრავებელი ძალის ზრდას წმინდა ფიზიკურ შთანთქმასთან შედარებით.
ქიმისორბციის სიჩქარე დამოკიდებულია როგორც მასის გადაცემის სიჩქარეზე, ასევე ქიმიური რეაქციის სიჩქარეზე. ამ შემთხვევაში, განასხვავებენ ქიმიორბციის დიფუზიურ და კინეტიკურ რეგიონებს. დიფუზიის რეგიონში პროცესის სიჩქარე განისაზღვრება მასის გადაცემის სიჩქარით, კინეტიკური რეგიონში - ქიმიური რეაქციის სიჩქარით. იმ შემთხვევებში, როდესაც მასის გადაცემის და რეაქციის სიჩქარე შედარებულია, ქიმისორბციის პროცესები ხდება შერეულ, ან დიფუზიურ-კინეტიკური რეგიონში.
ქიმისორბციის გაანგარიშებისას, მასის გადაცემის კოეფიციენტი თხევად ფაზაში, მასში მომხდარი ქიმიური რეაქციის β' x-ის გათვალისწინებით, შეიძლება გამოიხატოს მასის გადაცემის კოეფიციენტით ფიზიკური შთანთქმისთვის β x, გათვალისწინებით მასის გადაცემის აჩქარების ფაქტორი F m, რომელიც აჩვენებს რამდენჯერ გაიზრდება შთანთქმის სიჩქარე ქიმიური რეაქციის წარმოქმნის გამო:
β′ x = β x * F m
Factor Fm განისაზღვრება გრაფიკული დამოკიდებულებებით.
აბსორბცია) - (ფიზიოლოგიაში) ადამიანის სხეულის ქსოვილების მიერ თხევადი ან სხვა ნივთიერებების შეწოვა, შეწოვა. მონელებული საკვები შეიწოვება საჭმლის მომნელებელი ტრაქტის მიერ და შემდეგ შედის სისხლში და ლიმფში. საკვები ნივთიერებების უმეტესობა შეიწოვება წვრილ ნაწლავში - მის შემადგენელ ჯეჯუნუმში და ილეუმში, მაგრამ ალკოჰოლი ასევე ადვილად შეიწოვება კუჭიდან. წვრილი ნაწლავი შიგნიდან მოპირკეთებულია თითის მსგავსი პაწაწინა გამონაზარდებით (იხ. ვილი), რაც მნიშვნელოვნად ზრდის მის ზედაპირის ფართობს, რის შედეგადაც მნიშვნელოვნად აჩქარებს საჭმლის მომნელებელი პროდუქტების შეწოვა. აგრეთვე ასიმილაცია, მონელება.
აბსორბცია
სიტყვის ფორმირება. მოდის ლათ. აბსორბცია - შთანთქმა.
სპეციფიკა. ინდივიდის მიდრეკილება ცნობიერების განსაკუთრებული მდგომარეობის მიმართ (ჰიპნოზი, ნარკოტიკები, მედიტაცია). ჩვეულებრივ სიტუაციებში ის ფანტაზიის დონის მატებაში გამოიხატება. ნაჩვენებია, რომ აბსორბცია დაკავშირებულია სხვა პიროვნულ მახასიათებლებთან (დადებითად - მოტივების მრავალფეროვნებასთან, სოციალურ ადაპტირებასთან, წარმოსახვით აზროვნებასთან, კომუნიკაციასთან, შფოთვასთან, ასევე ნერვული სისტემის სისუსტესა და დინამიზმთან; უარყოფითად - თვითკონტროლთან, სოციალური სტატუსი მცირე ჯგუფში, მისწრაფებების დონე და ასევე ნერვული სისტემის მობილურობა).
ლიტერატურა. Grimak L.P. ადამიანის მდგომარეობის მოდელირება ჰიპნოზში. მ.: ნაუკა, 1978;
Pekala R.J., Wenger C.F., Levine P. ინდივიდუალური განსხვავებები ფენომენოლოგიურ გამოცდილებაში: ცნობიერების მდგომარეობები, როგორც შთანთქმის ფუნქცია // J. Pers. და სოც. ფსიქოლ. 1985, 48, N 1, გვ. 125-132 წწ
აბსორბცია
1. სენსორული პროცესების შესწავლისას რეცეპტორის მიერ ქიმიური, ელექტრომაგნიტური ან სხვა ფიზიკური სტიმულის შეწოვა. მაგალითად, იხილეთ სპექტრული შთანთქმა. 2. დაკავებული, რაღაც საქმიანობით ჩაფლული. მნიშვნელობის კონოტაცია შეიძლება იყოს დადებითი, როდესაც სუბიექტის ყურადღება ორიენტირებულია რაიმე დავალების შესრულებაზე, ან უარყოფითი, როდესაც ყურადღების შთანთქმა განიხილება, როგორც რეალობისგან თავის დაღწევა.
აბსორბცია არის გაზის შთანთქმის პროცესი თხევადი შთამნთქმელის მიერ, რომელშიც გაზი ხსნადია ამა თუ იმ ხარისხით. საპირისპირო პროცესს - გახსნილი აირის გამოყოფას ხსნარიდან - ეწოდება დეზორბცია.
შთანთქმის პროცესებში (შეწოვა, დეზორბცია) ჩართულია ორი ფაზა - თხევადი და აირი და ნივთიერება გადადის გაზის ფაზიდან თხევად ფაზაში (შთანთქმის დროს) ან, პირიქით, თხევადი ფაზიდან გაზურ ფაზაში (დესორბციის დროს). ამრიგად, შთანთქმის პროცესები არის მასის გადაცემის პროცესის ერთ-ერთი სახეობა.
პრაქტიკაში, აბსორბცია ძირითადად ხორციელდება არა ცალკეული გაზებით, არამედ აირის ნარევებით, რომელთა კომპონენტები (ერთი ან მეტი) შეიძლება შეიწოვოს მოცემული შთანთქმის მიერ შესამჩნევი რაოდენობით. ამ კომპონენტებს უწოდებენ შთამნთქმელ კომპონენტებს ან უბრალოდ კომპონენტებს, ხოლო შეუწოვ კომპონენტებს ეწოდება ინერტული გაზი.
თხევადი ფაზა შედგება შთამნთქმელი და აბსორბირებული კომპონენტისგან. ხშირ შემთხვევაში, შთამნთქმელი არის აქტიური კომპონენტის ხსნარი, რომელიც ქიმიურად რეაგირებს შთანთქმელ კომპონენტთან; ამ შემთხვევაში, ნივთიერებას, რომელშიც იხსნება აქტიური კომპონენტი, ეწოდება გამხსნელი.
ინერტული გაზი და შთამნთქმელი კომპონენტის მატარებლები არიან, შესაბამისად, აირის და თხევადი ფაზაში. ფიზიკური შთანთქმის დროს (იხ. ქვემოთ), ინერტული აირი და შთამნთქმელი არ მოიხმარება და არ მონაწილეობენ კომპონენტის ერთი ფაზიდან მეორეში გადასვლის პროცესებში. ქიმისორბციის დროს (იხ. ქვემოთ), შთამნთქმელს შეუძლია ქიმიურად ურთიერთქმედება კომპონენტთან.
შთანთქმის პროცესების მიმდინარეობა ხასიათდება მათი სტატიკურობითა და კინეტიკით.
შთანთქმის სტატიკა, ანუ წონასწორობა თხევადი და აირის ფაზებს შორის, განსაზღვრავს მდგომარეობას, რომელიც ყალიბდება ფაზების ძალიან ხანგრძლივი კონტაქტის დროს. ფაზებს შორის წონასწორობა განისაზღვრება კომპონენტისა და შთანთქმის თერმოდინამიკური თვისებებით და დამოკიდებულია ერთ-ერთი ფაზის შემადგენლობაზე, ტემპერატურასა და წნევაზე.
შთანთქმის კინეტიკა, ანუ მასის გადაცემის პროცესის სიჩქარე განისაზღვრება პროცესის მამოძრავებელი ძალით (ანუ სისტემის წონასწორობის მდგომარეობიდან გადახრის ხარისხი), შთანთქმის, კომპონენტის და ინერტული აირის თვისებები, როგორც. ასევე ფაზების კონტაქტის მეთოდი (შთანთქმის აპარატის დიზაინი და მისი მუშაობის ჰიდროდინამიკური რეჟიმი). შთანთქმის აპარატებში მამოძრავებელი ძალა, როგორც წესი, იცვლება მათი სიგრძის გასწვრივ და დამოკიდებულია ფაზების ურთიერთმოძრაობის ბუნებაზე (საპირისპირო, წინგადადგმული ნაკადი, ჯვარედინი დენი და ა.შ.). ამ შემთხვევაში შესაძლებელია უწყვეტი ან ეტაპობრივი კონტაქტი. მუდმივი კონტაქტის მქონე შთანთქმაში, ფაზური მოძრაობის ბუნება არ იცვლება აპარატის სიგრძეზე და მამოძრავებელი ძალის ცვლილება მუდმივად ხდება. საფეხურიანი კონტაქტის მქონე შთამნთქმელები შედგება რამდენიმე ეტაპისგან, რომლებიც დაკავშირებულია სერიულად გაზსა და სითხეში, ხოლო ეტაპიდან საფეხურზე გადაადგილებისას ხდება ძალის მოძრაობის მკვეთრი ცვლილება.
განასხვავებენ ქიმიურ შეწოვასა და ქიმისორბციას. ფიზიკური აბსორბციის დროს აირის დაშლას არ ახლავს ქიმიური რეაქცია (ან თუნდაც ეს რეაქცია არ ახდენს შესამჩნევ გავლენას პროცესზე). ამ შემთხვევაში, არსებობს კომპონენტის მეტ-ნაკლებად მნიშვნელოვანი წონასწორული წნევა ხსნარის ზემოთ და ამ უკანასკნელის შეწოვა ხდება მხოლოდ მანამ, სანამ მისი ნაწილობრივი წნევა გაზის ფაზაში უფრო მაღალია, ვიდრე წონასწორობის წნევა ხსნარის ზემოთ. ამ შემთხვევაში კომპონენტის სრული ამოღება გაზიდან შესაძლებელია მხოლოდ კონტრასტული ნაკადით და სუფთა შთანთქმის მიწოდებით, რომელიც არ შეიცავს კომპონენტს აბსორბერში.
ქიმისორბციის დროს (შეწოვა, რომელსაც თან ახლავს ქიმიური რეაქცია), აბსორბციული კომპონენტი თხევად ფაზაში შეკრულია ქიმიური ნაერთის სახით. შეუქცევადი რეაქციის დროს კომპონენტის წონასწორული წნევა ხსნარის ზემოთ უმნიშვნელოა და შესაძლებელია მისი სრული შეწოვა. შექცევადი რეაქციის დროს შეინიშნება კომპონენტის შესამჩნევი წნევა ხსნარის ზემოთ, თუმცა ნაკლებია, ვიდრე ფიზიკური შეწოვის დროს.
სამრეწველო აბსორბცია შეიძლება იყოს ან არ იყოს შერწყმული დეზორბციასთან. თუ დეზორბცია არ განხორციელდა, შთამნთქმელი გამოიყენება ერთხელ. ამ შემთხვევაში, შეწოვის შედეგად, მზა პროდუქტი, შუალედური პროდუქტი, ან, თუ აბსორბცია ხორციელდება აირების სანიტარული გაწმენდის მიზნით, მიიღება ნარჩენების ხსნარი, რომელიც ჩაედინება (ნეიტრალიზაციის შემდეგ) კანალიზაციაში. .
აბსორბციისა და დეზორბციის კომბინაცია საშუალებას აძლევს შთამნთქმელს ხელახლა გამოიყენოს და შეიწოვება კომპონენტი იზოლირებული იყოს მისი სუფთა სახით. ამისთვის, შთამნთქმელის შემდეგ ხსნარი იგზავნება დეზორბციისთვის, სადაც ხდება კომპონენტის გამოყოფა და რეგენერირებული (კომპონენტისგან გათავისუფლებული) ხსნარი უბრუნდება შთანთქმას. ამ სქემით (წრიული პროცესით) შთამნთქმელი არ მოიხმარება, გარდა მისი ზოგიერთი დანაკარგისა და მუდმივად ცირკულირებს შთამნთქმელ-დესორბერ-შთანთქმის სისტემაში.
ზოგიერთ შემთხვევაში (დაბალი ღირებულების შთამნთქმელის თანდასწრებით), აბსორბციის განმეორებითი გამოყენება უქმდება დეზორბციის პროცესში. ამ შემთხვევაში დეზორბერში რეგენერირებული შთამნთქმელი ჩაედინება კანალიზაციის სისტემაში და ახალი შთამნთქმელი მიეწოდება შთამნთქმელს.
დეზორბციისთვის ხელსაყრელი პირობები საპირისპიროა აბსორბციისთვის ხელსაყრელი პირობებისგან. დეზორბციის განსახორციელებლად, კომპონენტის შესამჩნევი წნევა უნდა იყოს ხსნარის ზემოთ, რათა ის გათავისუფლდეს გაზის ფაზაში. აბსორბატორები, რომლებშიც აბსორბციას თან ახლავს შეუქცევადი ქიმიური რეაქცია, ვერ აღდგება დეზორბციით. ასეთი შთანთქმის რეგენერაცია შეიძლება მოხდეს ქიმიურად.
ქიმიურ და მასთან დაკავშირებულ მრეწველობაში შთანთქმის პროცესების გამოყენების სფეროები ძალიან ფართოა. ამ სფეროებიდან ზოგიერთი ჩამოთვლილია ქვემოთ:
მზა პროდუქტის მიღება გაზის სითხეში შეწოვით. მაგალითებია: SO 3-ის შეწოვა გოგირდმჟავას წარმოებაში; HCl-ის შეწოვა მარილმჟავას წარმოქმნის მიზნით; აზოტის ოქსიდების შეწოვა წყლის (აზოტის მჟავის გამომუშავება) ან ტუტე ხსნარებით (ნიტრატების წარმოება) და ა.შ. ამ შემთხვევაში, აბსორბცია ხორციელდება შემდგომი დეზორბციის გარეშე.
გაზის ნარევების გამოყოფა ნარევის ერთი ან მეტი ღირებული კომპონენტის იზოლირებისთვის. ამ შემთხვევაში, გამოყენებულ შთამნთქმელს უნდა ჰქონდეს მაქსიმალური შთანთქმის უნარი მოპოვებულ კომპონენტთან მიმართებაში და ყველაზე ნაკლებად შესაძლო გაზის ნარევის სხვა კომპონენტებთან მიმართებაში (შერჩევითი, ან შერჩევითი, შთანთქმის). ამ შემთხვევაში, შეწოვა ჩვეულებრივ შერწყმულია დეზორბციასთან წრიულ პროცესში. მაგალითები მოიცავს ბენზოლის შეწოვას კოქსის ღუმელის გაზიდან, აცეტილენის აბსორბცია აირებიდან ბუნებრივი აირის გატეხვის ან პიროლიზის შედეგად, ბუტადიენის შეწოვა საკონტაქტო გაზიდან ეთილის სპირტის დაშლის შემდეგ და ა.შ.
გაზის გაწმენდა მავნე კომპონენტების მინარევებისაგან. ასეთი გაწმენდა ძირითადად ხორციელდება მინარევების მოსაშორებლად, რომლებიც დაუშვებელია გაზის შემდგომი დამუშავების დროს (მაგალითად, ნავთობისა და კოქსის აირების გაწმენდა H 2 S-დან, აზოტ-წყალბადის ნარევი CO 2-დან და CO-დან ამიაკის სინთეზისთვის, გოგირდის გაშრობით. დიოქსიდი კონტაქტური გოგირდმჟავას წარმოებაში და სხვ.). გარდა ამისა, ტარდება ატმოსფეროში გამოშვებული გამონაბოლქვი აირების სანიტარული გაწმენდა (მაგალითად, SO 2-დან გამონაბოლქვი აირების გაწმენდა; გამონაბოლქვი აირების გაწმენდა Cl 2-დან თხევადი ქლორის კონდენსაციის შემდეგ; მინერალური სასუქების წარმოების დროს გამოთავისუფლებული გაზები ფტორის ნაერთებისგან. და ა.შ.).
ამ შემთხვევაში, ჩვეულებრივ გამოიყენება მოპოვებული კომპონენტი, ამიტომ იგი იზოლირებულია დეზორბციით ან ხსნარი იგზავნება შესაბამისი დამუშავებისთვის. ზოგჯერ, თუ მოპოვებული კომპონენტის რაოდენობა ძალიან მცირეა და შთამნთქმელი არ არის ღირებული, შთანთქმის შემდეგ ხსნარი ჩაედინება კანალიზაციაში.
ღირებული კომპონენტების შეგროვება გაზის ნარევიდან მათი დანაკარგების თავიდან ასაცილებლად, აგრეთვე სანიტარული მიზეზების გამო, მაგალითად, აქროლადი გამხსნელების (ალკოჰოლები, კეტონები, ეთერები და ა.შ.) აღდგენა.
აღსანიშნავია, რომ აირის ნარევების განცალკევებისთვის, აირების გასაწმენდად და ღირებული კომპონენტების დასაჭერად, შთანთქმასთან ერთად, გამოიყენება სხვა მეთოდები: ადსორბცია, ღრმა გაგრილება და ა.შ. ამა თუ იმ მეთოდის არჩევანი განისაზღვრება ტექნიკური და ეკონომიკური მოსაზრებებით. აბსორბცია ზოგადად სასურველია იმ შემთხვევებში, როდესაც არ არის საჭირო კომპონენტის ძალიან სრული ექსტრაქცია.
შთანთქმის პროცესების დროს მასის გადატანა ხდება ფაზების კონტაქტურ ზედაპირზე. ამიტომ, შთანთქმის მოწყობილობებს უნდა ჰქონდეთ განვითარებული საკონტაქტო ზედაპირი გაზსა და სითხეს შორის. ამ ზედაპირის შექმნის მეთოდიდან გამომდინარე, შთანთქმის მოწყობილობები შეიძლება დაიყოს შემდეგ ჯგუფებად:
ა) ზედაპირული შთამნთქმელი, რომლებშიც ფაზებს შორის კონტაქტის ზედაპირი არის თხევადი სარკე (თავად ზედაპირული შთამნთქმელი) ან მიედინება თხევადი ფირის ზედაპირი (ფილმის შთამნთქმელი). ამ ჯგუფში ასევე შედის შეფუთული აბსორბერები, რომლებშიც სითხე მიედინება აბსორბერში ჩატვირთული შეფუთვის ზედაპირზე სხვადასხვა ფორმის სხეულებიდან (რგოლები, ერთიანად მასალა და ა.შ.) და მექანიკური ფირის შთამნთქმელი. ზედაპირის შთამნთქმელებისთვის, კონტაქტის ზედაპირი გარკვეულწილად განისაზღვრება შთამნთქმელი ელემენტების გეომეტრიული ზედაპირით (მაგალითად, საქშენი), თუმცა ხშირ შემთხვევაში ის არ არის მისი ტოლი.
ბ) ბუშტუკების შთამნთქმელი, რომლებშიც კონტაქტური ზედაპირი ვითარდება სითხეში განაწილებული აირის ნაკადებით ბუშტებისა და ნაკადების სახით. გაზის ეს მოძრაობა (ბუშტუკები) ხორციელდება მისი გატარებით სითხით სავსე აპარატში (მყარი ბუშტუკები) ან სვეტის ტიპის აპარატებში სხვადასხვა ტიპის ფირფიტებით. გაზსა და სითხეს შორის ურთიერთქმედების მსგავსი ბუნება შეინიშნება შეფუთულ შთამნთქმელებშიც დატბორილი შეფუთვით.
ამ ჯგუფში ასევე შედის ბუშტუკების შთამნთქმელი სითხის შერევით მექანიკური ამრევების გამოყენებით. ბუშტუკების შთამნთქმელში საკონტაქტო ზედაპირი განისაზღვრება ჰიდროდინამიკური რეჟიმით (გაზისა და სითხის ნაკადის სიჩქარე).
გ) შესხურების შთამნთქმელი, რომლებშიც კონტაქტის ზედაპირი წარმოიქმნება გაზის მასაში სითხის მცირე წვეთებად შესხურებით. საკონტაქტო ზედაპირი განისაზღვრება ჰიდროდინამიკური რეჟიმით (სითხის ნაკადი). ამ ჯგუფში შედის შთამნთქმელები, რომლებშიც სითხე ატომიზირებულია საქშენებით (საქშენები, ან ღრუ, შთამნთქმელი), გაზის ნაკადში, რომელიც მოძრაობს მაღალი სიჩქარით (მაღალსიჩქარიანი პირდაპირი დინების ატომური აბსორბატორები) ან მბრუნავი მექანიკური მოწყობილობებით (მექანიკური ატომირების შთამნთქმელი).
აბსორბცია არის გაზის ნარევების გამოყოფის პროცესი თხევადი შთამნთქმლების - შთამნთქმლების გამოყენებით. თუ შთანთქმის გაზი (შთამნთქმელი) ქიმიურად არ ურთიერთქმედებს შთამნთქმელთან, მაშინ აბსორბციას ეწოდება ფიზიკური (გაზის ნარევის შეუწოველ კომპონენტს ეწოდება ინერტული, ან ინერტული აირი). თუ შთამნთქმელი შთამნთქმელთან ერთად ქმნის ქიმიურ ნაერთს, მაშინ პროცესს ეწოდება ქიმისორბცია. ტექნოლოგიაში ხშირად გვხვდება ორივე ტიპის შთანთქმის კომბინაცია.
ფიზიკური აბსორბცია (ან უბრალოდ შეწოვა) ჩვეულებრივ შექცევადია. შთანთქმის პროცესების ამ თვისებას ეფუძნება აბსორბციული გაზის გამოყოფა ხსნარიდან - დეზორბცია.
შთანთქმისა და დეზორბციის კომბინაცია საშუალებას იძლევა შთამნთქმელი არაერთხელ გამოიყენოს და აბსორბციული აირი გამოიცეს სუფთა სახით. ხშირად დეზორბცია არ არის საჭირო, ვინაიდან შთანთქმის შედეგად მიღებული ხსნარი შემდგომი გამოყენებისთვის შესაფერისი საბოლოო პროდუქტია.
ინდუსტრიაში შთანთქმა გამოიყენება შემდეგი ძირითადი პრობლემების გადასაჭრელად:
1) მზა პროდუქტის მისაღებად (მაგალითად, SO 3-ის შეწოვა გოგირდმჟავას წარმოებაში); ამ შემთხვევაში, შეწოვა ხორციელდება დეზორბციის გარეშე;
2) ღირებული კომპონენტების იზოლირება გაზის ნარევებიდან (მაგალითად, ბენზოლის შეწოვა კოქსის ღუმელის გაზიდან); ამ შემთხვევაში, შეწოვა ხორციელდება დეზორბციასთან ერთად;
3) გაზის გამონაბოლქვის გაწმენდა მავნე მინარევებისაგან (მაგალითად, გრიპის აირების გაწმენდა SO 2-დან). ამ შემთხვევებში ჩვეულებრივ გამოიყენება გაზის ნარევებიდან ამოღებული კომპონენტები, ამიტომ ისინი იზოლირებულია დეზორბციით;
4) აირების გასაშრობად.
მოწყობილობებს, რომლებშიც მიმდინარეობს შთანთქმის პროცესები, ეწოდება შთამნთქმელი.
წონასწორობა შთანთქმის პროცესში
ჰენრის კანონი მოქმედებს იდეალური გაზებისთვის:
ჰენრის კანონი: ხსნარის ზემოთ გაზის ნარევის კომპონენტის ნაწილობრივი წნევა პროპორციულია ამ კომპონენტის მოლური წილის ხსნარში, როდესაც წონასწორობა მიიღწევა. ჰენრი მუდმივი ( ე) იზრდება ტემპერატურის მატებასთან ერთად.
დალტონის კანონის თანახმად, გაზის ნარევის კომპონენტის ნაწილობრივი წნევა პროპორციულია მისი მოლური წილის აირების ნარევში:
,
სად პ- მთლიანი წნევა.
ჰენრის და დალტონის კანონების შერწყმით, შესაძლებელია დადგინდეს პირობების გავლენა სითხეში აირის ხსნადობაზე: 
.
ამრიგად, შთამნთქმელში წნევის გაზრდით და ტემპერატურის კლებასთან ერთად, ხსნადობა იზრდება.
რაც უფრო ცუდად იხსნება გაზი, მით უფრო იზრდება წნევა.
მაღალ ხსნადი აირების დაშლისას არ არის საჭირო წნევის დიდი მატება, მაგრამ საჭიროა სითბოს მოცილება, რომელიც ამ შემთხვევაში გამოიყოფა დიდი რაოდენობით.
შთამნთქმელი კონსტრუქციები შეირჩევა აირების ხსნადობის გათვალისწინებით. მაგალითად, უაღრესად ხსნადი ნივთიერებებისთვის (ამიაკ-წყალი), შეიძლება გამოყენებულ იქნას სითბოს გადამცვლელი შთამნთქმელი. ცუდად ხსნადი ნივთიერებებისთვის საჭიროა განვითარებული ფაზის კონტაქტის ზედაპირი, ამიტომ გამოიყენება შეფუთული ან ფირფიტოვანი შთამნთქმელი.
