常见气体的粘度 密度值
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35摄氏度空气的密度和粘度摘要:一、引言二、35 摄氏度空气的密度1.空气密度的概念2.35 摄氏度空气密度的计算公式3.35 摄氏度空气密度的实验数据三、35 摄氏度空气的粘度1.空气粘度的概念2.35 摄氏度空气粘度的计算公式3.35 摄氏度空气粘度的实验数据四、35 摄氏度空气密度与粘度的关系1.密度与粘度的相互影响2.35 摄氏度空气密度与粘度的实验结果分析五、结论正文:一、引言空气的密度和粘度是两个重要的气象参数,它们对于分析和预测大气现象具有关键意义。
在本文中,我们将重点探讨35 摄氏度时空气的密度和粘度,并分析它们之间的关系。
二、35 摄氏度空气的密度1.空气密度的概念空气密度是指单位体积内空气的质量,通常用kg/m表示。
空气密度受到温度、压力、湿度等因素的影响。
2.35 摄氏度空气密度的计算公式根据理想气体状态方程,可以得到35 摄氏度空气密度的计算公式:ρ= P * M / (R * T)其中,ρ表示空气密度,P 表示大气压强,M 表示空气的平均分子量,R 表示气体常数,T 表示空气的绝对温度。
3.35 摄氏度空气密度的实验数据根据实验数据,35 摄氏度时空气的密度约为1.16 kg/m。
三、35 摄氏度空气的粘度1.空气粘度的概念空气粘度是指空气分子之间相互阻碍运动的程度,通常用动力粘度表示,单位为Pa·s。
空气粘度受到温度、压力、湿度等因素的影响。
2.35 摄氏度空气粘度的计算公式空气粘度与空气密度和温度有关,其计算公式为:μ= 1.48 * 10^-5 * ρ * T其中,μ表示空气粘度,ρ表示空气密度,T 表示空气的绝对温度。
3.35 摄氏度空气粘度的实验数据根据实验数据,35 摄氏度时空气的动力粘度约为1.48 * 10^-5 Pa·s。
四、35 摄氏度空气密度与粘度的关系1.密度与粘度的相互影响空气密度和粘度是相互影响的,一般来说,密度越大,粘度越大;密度越小,粘度越小。
几种常见气体的物性参数表于公:原料烘干那里降低一个点的水分可以节省多少燃料,如何计算?yuguohai(于国海) 17:04:021500T原矿*1%=15T水ytzhanghui(张辉) 17:05:10节省的燃料怎么算?yuguohai(于国海) 17:05:5515吨水*(100-20)=120000大卡ytzhanghui(张辉) 17:06:14知道了yuguohai(于国海) 17:09:38120000大卡/7000=17.14Kgyuguohai(于国海) 17:10:10变成100度的水需要的标煤ytzhanghui(张辉) 17:11:14大卡是千卡还是卡yuguohai(于国海) 17:13:01100度的水变成100度的水蒸汽需要的热:15吨*1000*539(汽化热)595.5(实际数)=8932500大卡/7000=1276Kgyuguohai(于国海) 17:13:351000卡=1大卡yuguohai(于国海) 17:22:47100度的水蒸气再变为105度需要的热=0.4952(比热)*(105-100)*15000=37141大卡/7000=5.306Kgyuguohai(于国海) 17:42:11caochangsheng(曹常胜) 17:21:02Q=W((t1-t0)*C1+q潜)+((t2*C3)-(t1*C2))*VQ:水分蒸发消耗的热量KJ;W:物料中水的总量,Kg;t1:水的沸腾温度,100摄氏度;t0:水的初始温度20摄氏度;C1:水的比热容,4.2kj/(kg*度);q潜:水的蒸发热,2264KJ/kg;t2:出炉烟气温度,1200度;C3:1200度水蒸气的平均比热容1.77KJ/(m3*度);C2:100度水蒸气的平均比热容,1.51KJ/(m3*度);V:烟气中水蒸气的体积。
yuguohai(于国海) 17:46:48Q=15000(100-20)*4.2+(1200*1.77-100*1.51)*15000/0.149=203664161.1KJ=2036641 61.1KJ/4.18/7000=6960.5Kg标煤在1个标准大气压和100℃情况下,水的汽化热为2253.02焦耳/克,在常温常压下为2441.12焦耳/克;水汽凝结成液态水时放出相同的热量。
空气运动粘度计算公式(二)空气运动粘度计算公式简介空气运动粘度是指空气流动时阻力产生的现象。
在实际应用中,计算空气运动粘度的公式可以帮助我们更好地理解和预测空气流动的性质。
1. 空气运动粘度计算公式一:斯托克斯公式斯托克斯公式是最基本且最常用的计算空气运动粘度的公式,适用于低雷诺数(Re<2000)的情况。
公式如下:ν = (2/9) * (g * (ρ-ρ0) * d^2) / η其中,ν为空气运动粘度; g为重力加速度;ρ为气体密度;ρ0为空气密度; d为颗粒直径;η为空气黏滞系数。
例如,当空气密度为 kg/m^3,空气黏滞系数为× 10^(-5)kg/(m·s),颗粒直径为 mm时,代入上述公式进行计算,可以得到空气运动粘度为 m^2/s。
2. 空气运动粘度计算公式二:柯恩—科西公式柯恩—科西公式是用于计算高速气流中空气运动粘度的公式,适用于高雷诺数(Re>2000)的情况。
公式如下:ν = (λ * T^(3/2)) / (P * (σ + λ * T))其中,ν为空气运动粘度;λ为常量,数值取× 10^(-7);T为气体绝对温度; P为气体绝对压力;σ为气体分子直径的平均值。
例如,当气体绝对温度为298 K,气体绝对压力为1 atm,气体分子直径的平均值为× 10^(-10) m时,代入上述公式进行计算,可以得到空气运动粘度为× 10^(-5) m^2/s。
3. 空气运动粘度计算公式三:索恩公式索恩公式是用于计算高温气体中空气运动粘度的公式,适用于高温情况下的气流。
公式如下:ν = A * T^(3/2) / (T + B)其中,ν为空气运动粘度; A和B为常量,数值分别取×10^(-6)和120。
例如,当气体温度为1000 K时,代入上述公式进行计算,可以得到空气运动粘度为× 10^(-5) m^2/s。
世界上密度最小的气体前面介绍了密度最小的金属,现在我们一起来看一下密度最小的气体吧密度最小的气体:氢气:常温常压下,氢气是一种极易燃烧,无色透明、无臭无味的气体。
氢气是世界上已知的密度最小的气体,氢气的质量只有空气的1/14,即在0 ℃时,一个标准大气压下,氢气的密度为0.0899 g/L。
所以氢气可作为飞艇、氢气球的填充气体(由于氢气具有可燃性,安全性不高,飞艇现多用氦气填充)。
氢气是相对分子质量最小的物质,主要用作还原剂。
氢气(H2) 最早于16世纪初被人工制备,当时使用的方法是将金属置于强酸中。
1766–1781年,亨利·卡文迪许发现氢元素,氢气燃烧生成水(2H₂+O₂=2H₂O),拉瓦锡根据这一性质将该元素命名为“hydrogenium”(“生成水的物质”之意,"hydro"是“水”,"gen"是“生成”,"ium"是元素通用后缀)。
19 世纪50 年代英国医生合信(B.Hobson)编写《博物新编》(1855 年)时,把"hydrogen"翻译为“轻气”,意为最轻气体。
现在工业上一般从天然气或水煤气制氢气,而不采用高耗能的电解水的方法。
制得的氢气大量用于石化行业的裂化反应和生产氨气。
氢气分子可以进入许多金属的晶格中,造成“氢脆”现象,使得氢气的存储罐和管道需要使用特殊材料(如蒙耐尔合金),设计也更加复杂。
医学上用氢气来治疗部分疾病。
研究历史:1766年由卡文迪许(H.Cavendish)在英国发现。
在化学史上,人们把氢元素的发现与“发现和证明了水是氢和氧的化合物而非元素”这两项重大成就,主要归功于英国化学家和物理学家卡文迪许(Cavendish,H.1731-1810)。
在化学史上,有一个与这些论文稿有关的有趣的故事。
卡文迪许1785年做过一个实验,他将电火花通过寻常空气和氧气的混合体,想把其中的氮全部氧化掉,产生的二氧化氮用苛性钾吸收。
二氧化碳的动力粘度摘要:I.引言- 二氧化碳的背景介绍- 动力粘度的定义和重要性II.二氧化碳的动力粘度特性- 动力粘度的定义和计算方法- 二氧化碳的动力粘度值- 二氧化碳动力粘度与温度的关系III.二氧化碳动力粘度在实际应用中的作用- 在工业过程中的应用- 在环境监测和气候变化中的作用- 在生物和医学领域的应用IV.动力粘度与二氧化碳的其他性质的联系- 与二氧化碳密度和比热容的关系- 与二氧化碳的流动特性和传热特性的联系V.结论- 对二氧化碳动力粘度的总结和评价- 对未来研究的展望正文:I.引言二氧化碳(CO2)是一种常见的无色、无味、无毒的气体,在大气中占有一定比例。
近年来,随着全球气候变化和环境保护的重视,二氧化碳作为一种温室气体,其排放和吸收越来越受到关注。
动力粘度是流体的一种特性,反映了流体内部阻力的大小,对于研究流体的流动特性和传热特性具有重要意义。
本文将重点讨论二氧化碳的动力粘度特性及其在实际应用中的作用。
II.二氧化碳的动力粘度特性动力粘度是指流体在外力作用下,单位面积上的内摩擦阻力。
二氧化碳的动力粘度与其物理性质(如温度、压力等)密切相关。
动力粘度的计算公式为:μ= π * d * τ / 6 * β * T其中,μ表示动力粘度,d 表示管道内径,τ表示流体层之间的剪切应力,β表示运动粘度与动力粘度的比值,T 表示流体的绝对温度。
根据实验数据,二氧化碳的动力粘度值在不同温度和压力条件下有所差异。
一般来说,随着温度的升高,动力粘度会降低。
同时,在高压条件下,动力粘度也会相应地增加。
III.二氧化碳动力粘度在实际应用中的作用1.在工业过程中的应用:二氧化碳在工业上广泛应用于制冷、冷藏、饮料充气、焊接等领域。
在这些应用中,动力粘度对于流体的输送和传热过程具有重要影响。
了解二氧化碳的动力粘度特性,有助于优化工业过程,提高生产效率。
2.在环境监测和气候变化中的作用:随着大气中二氧化碳浓度的升高,对二氧化碳的监测和减排变得越来越重要。
0.5镉青铜8.90 LT1特殊铝 2.750.5铬青铜8.90 工业纯镁 1.7419-2铝青铜 7.60 6-6-3铸锡青铜8.829-4、10-3-1.5铝青铜 7.50 硅黄铜、镍黄铜、铁黄铜 8.5010-4-4铝青铜 7.46 纯镍、阳极镍、电真空镍8.85高强度合金钢 ` 7.82 镍铜、镍镁、镍硅合金 8.85轴承钢7.81 镍铬合金8.727铝青铜7.80 锌锭(Zn0.1、Zn1、Zn2、Zn3) 7.15铍青铜8.30 铸锌 6.863-1硅青铜8.47 4-1铸造锌铝合金 6.901-3硅青铜8.60 4-0.5铸造锌铝合金 6.751铍青铜8.80 铅和铅锑合金11.371.5锰青铜8.80 铅阳极板 11.335锰青铜8.60 4-4-2.5 锡青铜 8.75金19.30 5铝青铜8.204-0.3、4-4-4锡青铜8.90 变形镁 MB1 1.76不锈钢0Cr13、1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13 、Cr17Ni2、Cr18、9Cr18、Cr25、Cr28 7.75 MB2、MB8 1.78Cr14、Cr17 7.70 MB3 1.790Cr18Ni9、1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、2Cr18Ni9 7.85 MB5、MB6、MB7、MB15 1.801Cr18Ni11Si4A1Ti 7.52 锻铝LD8 2.77不锈钢1Crl8NillNb、Cr23Ni18 7.90 LD7、LD9、LD10 2.802Cr13Ni4Mn9 8.50 钛合金TA4、TA5、TC6 4.453Cr13Ni7Si2 8.00 TA6 4.40白铜B5、B19、B30、BMn40-1.5 8.90 TA7、TC5 4.46BMn3-12 8.40 TA8 4.56BZN15-20 8.60 TB1、TB2 4.89BA16-1.5 8.70 TC1、TC2 4.55BA113-3 8.50 TC3、TC4 4.43锻铝LD2、LD30 2.70 TC7 4.40LD4 2.65 TC8 4.48LD5 2.75 TC9 4.52防锈铝LF2、LF43 2.68 TC10 4.53LF3 2.67 硬铝LY1、LY2、LY4、LY6 2.76LF5、LF10、LF11 2.65 LY3 2.73LF6 2.64 LY7、LY8、LY10、LY11、LY14 2.80LF21 2.73 LY9、LY12 2.78LY16、LY17 2.84上一篇:常见液体的粘度、密度值下一篇:国产质量流量计基本参数目录简介方法分类分离方法1.气体扩散法2.电磁分离法3.热扩散法4.质量扩散法5.离心法6.精馏法7.化学交换法8.电解法9.光化学法参考书目展开简介方法分类分离方法1.气体扩散法2.电磁分离法3.热扩散法4.质量扩散法5.离心法6.精馏法7.化学交换法8.电解法9.光化学法参考书目展开编辑本段简介同位素分离is otopeseparat ion同位素分离(一)将某元素的一种或多种同位素与该元素的其他同位素分离或富集的过程。
纯物质(氧气)物性参数查询输出结果(2015/5/6)(1) 常规性质中文名: 氧气英文名: OXYGENCAS号: 7782-44-7化学式: O2结构简式:所属族: 元素分子量: 31.9988 g/mol熔点: 54.361 K沸点: 90.188 K临界压力: 5042.9959125 kPa临界温度: 154.58 K临界体积: 7.34E-05 m3/mol偏心因子: 0.0221798临界压缩因子: 0.288偶极距: 0. debye标准焓: 0. kcal/mol标准自由焓: 0. kcal/mol绝对熵: 0.2050432 kJ/mol/K熔化焓: 未知 kcal/mol溶解参数: 1.72151 (cal/cm3)1/2折光率: 1.221等张比容: 53.5673(2) 饱和蒸气压系数(Y单位:Pa)使用温度范围:54.36 - 154.58KA= 51.245 B= -1200.2 C= -6.4361 D= 0.028405 E= 1(3) 液体热容系数(Y单位:J/kmol/K)使用温度范围:54.36 - 142KA= 1.75430E+5 B= -6152.3 C= 113.92 D= -0.92382 E= 0.0027963(4) 理想气体比热容系数(Y单位:J/mol/K)使用温度范围:50 - 1500KA= 29103 B= 10040 C= 2526.5 D= 9356 E= 1153.8(5) 液体粘度系数(Y单位:Pa·s)使用温度范围:54.36 - 150KA= -4.1476 B= 94.04 C= -1.207 D= 0 E= 0(6) 气体粘度系数(Y单位:Pa·s)使用温度范围:54.35 - 1500KA= 1.101E-6 B= 0.5634 C= 96.3 D= 0 E= 0(7) 液体导热系数系数(Y单位:W/m/K)使用温度范围:60 - 150KA= 0.2741 B= -0.00138 C= 0 D= 0 E= 0(8) 气体导热系数系数(Y单位:W/m/K)使用温度范围:80 - 2000KA= 0.00044994 B= 0.7456 C= 56.699 D= 0 E= 0(9) 汽化焓系数(Y单位:J/kmol)使用温度范围:54.36 - 154.58KA= 9.008000E+6 B= 0.4542 C= -0.4096 D= 0.3183 E= 0(10) 液体密度系数(Y单位:kmol/m3)使用温度范围:54.35 - 154.58KA= 3.9143 B= 0.28772 C= 154.58 D= 0.2924 E= 0(11) 表面张力系数(Y单位:N/m)使用温度范围:54.35 - 154.58KA= 0.038066 B= 1.2136 C= 0 D= 0 E= 0(12) 第二维里系数系数(Y单位:N/m)使用温度范围:77.29 - 772.9KA= 0.03984 B= -15.84 C= -78300 D= 4.6E+13 E= -3.4E+15。
纯物质(氧气)物性参数查询输出结果(2015/5/6)(1) 常规性质中文名: 氧气英文名: OXYGENCAS号: 7782-44-7化学式: O2结构简式:所属族: 元素分子量: 31.9988 g/mol熔点: 54.361 K沸点: 90.188 K临界压力: 5042.9959125 kPa临界温度: 154.58 K临界体积: 7.34E-05 m3/mol偏心因子: 0.0221798临界压缩因子: 0.288偶极距: 0. debye标准焓: 0. kcal/mol标准自由焓: 0. kcal/mol绝对熵: 0.2050432 kJ/mol/K熔化焓: 未知 kcal/mol溶解参数: 1.72151 (cal/cm3)1/2折光率: 1.221等张比容: 53.5673(2) 饱和蒸气压系数(Y单位:Pa)使用温度范围:54.36 - 154.58KA= 51.245 B= -1200.2 C= -6.4361 D= 0.028405 E= 1(3) 液体热容系数(Y单位:J/kmol/K)使用温度范围:54.36 - 142KA= 1.75430E+5 B= -6152.3 C= 113.92 D= -0.92382 E= 0.0027963(4) 理想气体比热容系数(Y单位:J/mol/K)使用温度范围:50 - 1500KA= 29103 B= 10040 C= 2526.5 D= 9356 E= 1153.8(5) 液体粘度系数(Y单位:Pa·s)使用温度范围:54.36 - 150KA= -4.1476 B= 94.04 C= -1.207 D= 0 E= 0(6) 气体粘度系数(Y单位:Pa·s)使用温度范围:54.35 - 1500KA= 1.101E-6 B= 0.5634 C= 96.3 D= 0 E= 0(7) 液体导热系数系数(Y单位:W/m/K)使用温度范围:60 - 150KA= 0.2741 B= -0.00138 C= 0 D= 0 E= 0(8) 气体导热系数系数(Y单位:W/m/K)使用温度范围:80 - 2000KA= 0.00044994 B= 0.7456 C= 56.699 D= 0 E= 0(9) 汽化焓系数(Y单位:J/kmol)使用温度范围:54.36 - 154.58KA= 9.008000E+6 B= 0.4542 C= -0.4096 D= 0.3183 E= 0(10) 液体密度系数(Y单位:kmol/m3)使用温度范围:54.35 - 154.58KA= 3.9143 B= 0.28772 C= 154.58 D= 0.2924 E= 0(11) 表面张力系数(Y单位:N/m)使用温度范围:54.35 - 154.58KA= 0.038066 B= 1.2136 C= 0 D= 0 E= 0(12) 第二维里系数系数(Y单位:N/m)使用温度范围:77.29 - 772.9KA= 0.03984 B= -15.84 C= -78300 D= 4.6E+13 E= -3.4E+15。
常见气体的粘度、密度值25℃,常压动力粘密度运动粘度度物质英文名kg/m3 2mm/sμPa·s 空气air氨气ammonia氩argon丁烷butane丁烯1- butene二氧化碳carbon dioxide一氧化碳carbon monoxide二甲醚dimethyl ether乙烷ethane乙烯ethylene (ethane)氢hydrogen氢化硫hydrogen sulfide异丁烷isobutane异丁烯isobutene氪krypton甲烷methane氖neon新戊烷neopentane 氮nitrogen一氧化二nitrous oxide 氮氧oxygen仲氢parahydrogen 丙烷propane丙烯propyleneR11R114R115R116R12R124R125R13R134aR14R142bR143aR152aR218R22R227eaR23R236eaR236faR245caR245faR32R41RC318反丁烯二trans-2-butene酸二氯碘甲trifluoroiodomethane烷氙xenon上一篇:下一篇:常见液体的粘度、密度值25℃,常压物质英文名环己胺cyclohexane 癸烷decane 十二烷dodecane 乙醇, 酒精ethanol 重水heavy water庚烷heptane己烷hexane 异己烷isohexane 异戊烷isopentane甲醇methanol壬烷nonane辛烷octane戊烷pentaneR113R123R141bR365mfc 密度动力粘运动粘度kg/m3度2mm/sμPa·s甲苯toluene水water碳酸二甲酯dimethyl carbonate碳酸二乙酯diethyl carbonate甲基叔丁醚methyl tert-butylether上一篇:下一篇:常用材料密度表材料名称密度(g/cm3)材料名称密度(g/cm3) 煤油水玻璃冰铅银酒精水银(汞)汽油灰口铸铁软木白口铸铁锌可锻铸铁纯铜材铜 59 、62、 65、68 黄铜铁80 、85、 90 黄铜铸钢 96 黄铜工业纯铁 59-1 、 63-3 铅黄铜普通碳素钢 74-3 铅黄铜优质碳素钢 90-1 锡黄铜碳素工具钢 70-1 锡黄铜易切钢 60-1 和62-1 锡黄铜锰钢 77-2 铝黄铜15CrA 铬钢、66-6-3-2、60-1-1铝黄铜20Cr 、 30Cr 、 40Cr 铬钢镍黄铜38CrA 铬钢锰黄铜铬、钒、镍、钼、锰、硅钢、、、 4-3 锡青铜纯铝5-5-5铸锡青铜铬镍钨钢3-12-5铸锡青铜铬钼铝钢铸镁含钨 9 高速工具钢工业纯钛(TA1、 TA2、 TA3)含钨 18 高速工具钢超硬铝镉青铜LT1特殊铝铬青铜工业纯镁19-2 铝青铜 6-6-3 铸锡青铜9-4 、铝青铜硅黄铜、镍黄铜、铁黄铜10-4-4 铝青铜纯镍、阳极镍、电真空镍高强度合金钢 ` 镍铜、镍镁、镍硅合金轴承钢镍铬合金7 铝青铜锌锭(、 Zn1、 Zn2、 Zn3)铍青铜铸锌3-1 硅青铜4-1铸造锌铝合金1-3 硅青铜铸造锌铝合金1 铍青铜铅和铅锑合金锰青铜铅阳极板5 锰青铜锡青铜金5铝青铜、4-4-4 锡青铜变形镁 MB1不锈钢0Cr13 、 1Cr13 、 2Cr13 、 3Cr13 、 4Cr13、Cr17Ni2、Cr18、9Cr18、Cr25 、 Cr28 MB2 、 MB8Cr14 、 Cr17 MB30Cr18Ni9 、 1Cr18Ni9 、 1Cr18Ni9Ti、2Cr18Ni9 MB5、MB6、MB7、MB151Cr18Ni11Si4A1Ti锻铝 LD8不锈钢1Crl8NillNb、Cr23Ni18 LD7、LD9、LD102Cr13Ni4Mn9 钛合金TA4 、 TA5、 TC63Cr13Ni7Si2 TA6白铜 B5 、 B19、 B30、TA7 、 TC5BMn3-12 TA8BZN15-20 TB1 、 TB2TC1 、 TC2BA113-3 TC3 、 TC4锻铝 LD2 、 LD30 TC7LD4 TC8LD5 TC9防锈铝LF2 、 LF43 TC10LF3 硬铝 LY1 、 LY2、 LY4、 LY6LF5、 LF10、 LF11 LY3LF6 LY7 、 LY8、 LY10、 LY11、 LY14LF21 LY9 、 LY12LY16、 LY17上一篇:下一篇:目录1.2.3.4.5.6.7.8.9. 展开1.2.3.4.5.6.7.8.9.展开简介同位素分离isotope separation同位素分离( 一 )将某元素的一种或多种与该元素的其他同位素分离或富集的过程。
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同位素的发现依赖于同位素分离的实现。
直至20世纪30年代初,同位素分离的目的主要是为了分析、研究元素的同位素组成。
1931年发现重氢后,建立了重水生产工厂。
在.尤里提出同位素化学交换的理论后,建立了各种化学交换法分离同位素的装置。
40年代以来,由于核工业的需要,同位素分离技术得以长足发展。
铀235、、锂 6、硼 10以吨量级生产,并建立了大规模分离同位素过程的级联理论。
、氮 15、氧18、硫34等以千克量生产,主要作示踪原子。
各种分离混合物的方法均可用来分离同位素,根据分离原理可以同位素分离(二)分为五大类:根据分离过程,各种方法可分类如下:对于统计的分离过程,单级分离系数α0偏离1的程度是衡量分离效率的标准。
对于二元同位素混合物,要分离的同位素浓度为N(摩尔分数),一次单元分离操作后分离为两部分(1和2)后,分离系数定义为:几种元素同位素的各种分离方法的α0值见表。
同位素分离为使同位素有效分离,须将单级分离操作串联,以实现多级过程。
为缩短平衡时间,降低能耗,建立了同位素分离的级联理论。
气体扩散法又称孔膜扩散法。
根据同位素分子通过孔膜(孔径约~微米)扩同位素分离(三)散速度的不同来分离同位素。
结果,轻同位素富集在隔膜一侧,重组分富集在隔膜的另一侧。
扩散法是分离铀 235的主要方法,以六氟化铀为原料,分离系数α=,由几千个级组成级联以生产浓缩铀。
(见)电磁分离法它的工作原理与相类似。
经第一次分离即可得到高富集的同位素,但产量很小,早期曾用于生产浓缩铀,后来主要用于生产克量级的重同位素,供科研使用。
热扩散法当组成均匀的气体或液体混合物中有温度梯度时,轻组分将富集在热区而重组分将富集在冷区,这就是热扩散效应。
热扩散法就是根据这一效应发展起来的。
常用的装置为热扩散柱,其工作原理如图所示。
将欲分离的同位素混合物放在两个垂直的同心圆管中间,内管加热,外壁冷却。
由于热扩散效应,轻组分在热壁表面附近富集,重组分在冷壁表面富集,同时内壁附近气体受热上升,外管内壁附近气体因冷却下降。
由于热对流的结果,富集了的轻组分气体和重组分气体经多次逆流接触,使得简单热扩散效应效果倍增。
热扩散柱结构简单,操作方便,应用范围广泛,是实验室中分离轻同位素的主要手段。
质量扩散法根据同位素混合物的不同组分在第三种气体(称为分离剂)中扩同位素分离(四)散速度的不同来分离同位素。
单级分离效率甚低。
为得到高效分离,必须采用级联式质量扩散柱。
此法适用于小规模的中等原子量元素的同位素分离。
离心法根据质量不同的气体分子在离心场中的平衡分布不同来分离同位素。
离心法的分离系数与绝对质量差有关,因此该法对分离重同位素(特别是铀235)有利。
离心法单级分离系数高,最高可达~2,因此,生产浓缩铀 235需要级数少。
台离心机处理物料量小,需要大量离心机并联工作。
由于超速离心技术的发展,离心法分离铀同位素可与扩散法竞争,并已建立了中间工厂。
精馏法元素各同位素及其化合物的蒸气压有差别,可以用精馏法分离同位素。
精馏的分离系数等于被分离二组分纯蒸气压之比,并且随温度的降低和分子量的减少而增加。
由于精馏法的工艺成熟、方法简单可靠,一些轻同位素多用此法来生产,如用低温精馏一氧化碳、一氧化氮、三氯化硼来生产碳13、氧18、氮15、硼10等同位素。
工业上也曾用水的精馏来生产吨量级的重水。
精馏法已用于将双温法生产的浓度约15%的重水富集到高于%。
化学交换法同位素化学交换法是分离轻同位素的一种特殊方法。
它是基于在同位素化学交换反应中,同位素在各反应分子间的分布不是等几率的。
工业上大量生产重水,就是利用硫化氢和水之间的同位素交换反应。
由于轻元素同位素分子间的零点能相差大,交换反应的分离系数大,而且交换过程在热力学平衡条件下进行,能量消耗小。
因此,化学交换法在轻同位素生产中占重要地位。
一些重要的同位素如、氮15、硼10、锂 6都用此法生产。
电解法根据一元素的各同位素在电极上析出速度的不同来分离同位素。
电解水时,氢同位素氕和氘的分离系数在 3~12之间。
电解分离系数受电极材料、电极表面状况、电流密度和温度等因素的影响。
工业上最初生产重水就是用电解法。
氢以外其他元素的同位素在电解时分离系数都接近1,因此用电解法生产的实用价值不大。
光化学法由于同位素核质量的不同,使原子或分子的能级发生变化,从而引起原子或分子光谱的谱线位移。
光化学法就是利用同位素分子在吸收光谱上的这种差异,用一定频率的光去激发同位素混合物中的一个组分,而不激发其他组分,然后利用处于的组分和未激发组分在物理或化学性质上的不同,在激发态原子或分子能量未转移之前,采用适当的方法把它们分离出来。
在激光出现以前,人们就利用光化学法分离汞同位素。
60年代激光出现以后,由于激光具有单色性、强度高和连续可调等特点,使激光同位素分离成为激光应用的一个重要领域,已在实验室范围内成功地分离了十几种同位素。
铀235的激光分离很受重视,无论原子法或分子法在实验室都已取得结果。
原子法是在高温下得到铀蒸气,再通过两步光激发使235U电离成235U+,然后用负电场将235U+和未电离的238U分离。
分子法是用惰性气体将气态UF6稀释后,经过超声绝热膨胀,使UF6的温度降至30~50K,从而得到良好的同位素谱线位移,再用激光将235UF6激发和电离,而与238UF6分离。
同位素分离此外还有喷嘴分离法、等离子体法、电泳法、分子蒸馏法、法、法、气相色谱法、生物法等。
单位物质的量的气体所占的体积,用Vm表示。
气体分子间平均距离比分子直径大得多,因此,当气体的物质的量(粒子数)一定时,决定气体体积大小的主要因素是间平均距离的大小、温度和。
温度越高,体积越大;压强越大,体积越小。
当和压强一定时,气体分子间的平均距离大小几乎是一个定值,故粒子数一定时,其体积是一定值。
在标准状况下,1mol任何气体所占的体积都约是。
(1)标准状况:指0℃、×105Pa 的状态。
温度越高,体积越大;压强越大,体积越小。
故在非标准状况下,其值不一定就是“”。
(2)1mol气体在非标准状况下,其体积可能为,也可能不为。
(3)气体分子间的平均距离比分子的直径大得多,因而气体体积主要决定于分子间的平均距离。
在标准状况下,不同气体的分子间的平均距离几乎是相等的,所以任何气体在标准状况下都约是mol。
(4)此概念应注意:①气态物质;②物质的量为1mol;③气体状态为0℃和×105Pa(标准状况);④体积是近似值;⑤Vm的单位为L/mol 和m3/mol。
(5)适用对象:纯净气体与均可。