5.2平衡关系表达式—亨利定律2

ΔX=X*-X
Δc A
=
c
* A
−
cA
18
2）在x～y图
y
A·
y*
C
x
19
B AC = y − y * AB = x * − x
x*
例5-2-3 在一填料塔内用清水逆流吸收某二元混合 气体中的溶质A。已知进塔气体中溶质的浓度为0.03 （摩尔比，下同），出塔液体浓度为0.0003，总压为 101kPa，温度为 40℃，问: （1）压力不变，温度降为20℃时，塔底推动力
m
=
E p
=
7.6 × 104 200 × 103
= 0.38 ⇒
m
↓, x不变 ⇒
y* ↓
(2)T ↑, x不变，pA* ↑⇒ E = pA * / x = 9.1× 104 Pa ↑
H = 6.1×10−4 kmol /(m 3 .Pa) ↓ m = 0.9 ↑
讨论: (1)亨利定律是压力不太高，一定温度下，稀溶液
吸收过程：y > y* x* >x或 c*A > cA
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y
y1
·A
y* = mx
y2*
y1* y2
·B
x2* x1 x2 x1* x
A点：平衡线上方，吸收 y1 > y1 * 或x1* > x1
B点：平衡线下方，解吸 y2* > y2或x2 > x2 *
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二、指明过程进行的极限——相平衡
1）逆流，塔高无限
⇒ Y* =m X 1+Y * 1+ X
⇒ Y * = mX 1 + (1 − m)X
⎯稀⎯溶⎯液 X⎯⎯小→ Y * ≈ mX

亨利定律的表达式是
摘要：
1.亨利定律的概念和表达式
2.亨利定律的应用和意义
3.亨利定律的局限性和发展
正文：
亨利定律是物理化学的基本定律之一，它描述了在恒定温度下，气体的溶解度与气体分压之间的关系。

亨利定律的表达式为：C=k*P，其中C 代表气体在液体中的溶解度，P 代表气体的分压，k 是一个常数。

亨利定律在许多领域都有广泛的应用。

例如，在工业生产中，亨利定律可以帮助工程师控制气体的溶解度和分压，以确保生产过程的稳定性和安全性。

在环境科学中，亨利定律可以用来预测大气中气体的浓度，从而评估空气污染的程度。

在生物学中，亨利定律也有重要的应用，例如在研究呼吸作用和气体交换过程中，亨利定律可以帮助科学家理解气体在生物体内的运输和交换。

然而，亨利定律也有其局限性。

首先，亨利定律仅适用于恒定温度下的气体溶解度，对于非恒定温度的情况，需要使用其他的理论和模型。

其次，亨利定律假设气体和液体之间达到了平衡，而对于非平衡过程，亨利定律可能不再适用。

此外，亨利定律也忽略了其他因素，如气体和液体之间的分子相互作用，溶剂的物理化学性质等，这些因素可能会对气体溶解度产生影响。

随着科学技术的发展，亨利定律也得到了不断的拓展和完善。

例如，研究人员提出了修正的亨利定律，以考虑非恒定温度和非平衡过程的情况。

此外，研究人员还发展了其他的理论和模型，以更准确地描述气体在液体中的溶解度
和分压之间的关系。

总之，亨利定律是描述气体在液体中的溶解度和分压之间关系的基本定律，它在许多领域都有广泛的应用。

4．确定过程进行的极限
平衡状态即到过程进行的极限。对于逆流操作的吸收塔，无论吸收塔有 多高，吸收利用量有多大，吸收尾气中溶质组成Y2的最低极限是与入塔吸收 剂组成呈平衡，即mX2；吸收液的最大组成X1不可能高于入塔气相组成Y1呈 平衡的液相组成，即不高于Y1/m（X * ）。总之，相平衡限定了被净化气体 离开吸收塔的最低组成和吸收液离开塔时的最高组成。
2.2.2亨利定律
1．亨利定律：描述互成平衡的气、液两相间组成的关系。当总压不高时， 在恒定温度下，稀溶液上方的气体溶质平衡分压与其在液相中摩尔分率成正 比。由于组成有多种表示方法，所以亨利定律有多种表达式。
2．亨利定律表达式
(1) 以p及x表示的平衡关系
当液相组成用物质的量的分数（摩尔分数）表示时，则稀溶液上方气体中 溶质的分压与其在液相中物质的量的分数（摩尔分数）之间存在如下关系， 即：
p*＝Ex
（2－1）
式中 p* — 溶质在气相中的平衡分压，kPa； x — 溶质在液相中物质的量分数；
E — 亨利系数，单位与压强单位一致。其数值随物系特性及温度而变。
(2) 以p及c表示的平衡关系
若用物质的量浓度c表示溶质在液相中的组成，则亨利定律可写成如下形
式，即： p*＝ c
（2－2）
H
式中 c — 单位体积溶液中溶质的物质的量，kmol/ m3 ；
亨利定律表达式表示的平衡关系当液相组成用物质的量的分数摩尔分数表示时则稀溶液上方气体中溶质的分压与其在液相中物质的量的分数摩尔分数之间存在如下关系即
第2节 吸收过程的相平衡关系
2.2.1气体在液体中的溶解度 1．相平衡：在一定的温度和压强下，使混合气体与一定量的吸收剂相接 触，溶质便向液相转移，直至液相中溶质达到饱和浓度为止，这种状态称为 相际动平衡，简称相平衡或平衡。

什么是亨利定律？发布者：力克环保发布时间：2013-5-9 阅读：833次一、定律简介亨利定律Henry's law，物理化学的基本定律之一，是英国的Henry（亨利）在1803年研究气体在液体中的溶解度规律时发现的，可表述为：“在等温等压下，某种气体在溶液中的溶解度与液面上该气体的平衡压力成正比。

”这一定律对于稀溶液中挥发性溶质也同样有用。

其公式为Pg=Hx式中：H为Henry常数，x为气体摩尔分数溶解度，Pg为气体的分压。

H能够很好的表示气体的溶解量，但是Henry定律只适用于溶解度很小的体系，严格而言，Henry定律只是一种近似规律，不能用于压力较高的体系。

在这个意义上，Henry常数只是温度的函数，与压力无关。

二、详细内容在稀溶液中挥发性溶质的实验中，实验表明，只有当气体在液体中的溶解度不很高时该定律才是正确的，此时的气体实际上是稀溶液中的挥发性溶质，气体压力则是溶质的蒸气压。

所以亨利定律还可表述为：在一定温度下，稀薄溶液中溶质的蒸气分压与溶液浓度成正比。

一般来说，气体在溶剂中的溶解度很小，所形成的溶液属于稀溶液范围。

气体B在溶剂A中溶液的组成无论是由B的摩尔分数xB，质量摩尔浓度bB，浓度cB等表示时，均与气体溶质B的压力近似成正比。

用公式表示时亨利定律可以有多种形式。

如：PB=Kx,B·xBPB=Kb,B·bBPB=Kc,B·cB式中pB是稀薄溶液中溶质的蒸气分压；xB是溶质的物质的量分数；k为亨利常数，其值与温度、压力以及溶质和溶剂的本性有关。

由于亨利定律中溶液组成标度的不同，亨利系数的单位不同，一定温度下同一溶质在同一溶剂中的数值也不一样，上式中的xB（溶质B 的摩尔分数）、bB（质量摩尔浓度）或cB（物质的量浓度）等表示时k值将随之变化。

Kx，Kb，Kc的单位分别为Pa，Pa·mol^-1·㎏，Pa·mo^l-1·dm^3。