Растворимость газов в воде. Растворенные газы в воде и их коэффициенты растворимости.

Нам известно, что многие газы могут растворяться в воде. К примеру, рыбы, как и множество других водных обитателей, дышат растворенным в воде кислородом. Морские водоросли особенно активно разрастаются в прибрежных зонах, насыщенных растворенным в воде углекислым газом, который необходим для протекания фотосинтеза. Взгляните на газы, растворимые в воде. В таблице приведен коэффициент рсрастворимости Растворенный в воде газ присутствует в жизни практически какждого из нас, ведь сложно найти человека, который откажется от охлажденного газированного напитка, в котором любезно растворили CO2. Подобных глобальных примеров растворения газа в воде очень много, как и газов, которые немедленно начнут растворятся в воде при контакте с ней.

Таблица №1 «Коэффициенты растворимости газов в воде»

Растворимость – это такой баланс, при котором количество растворенного газа пропорционально парциальному давлению в газообразной фазе над поверхностью воды. Если нам известно атмосферное давление и соответствующая концентрация газа, то можно вычислить максимальную концентрацию растворенного в воде газа, умножив значение парциального давления газа на расчетный коэффициент растворимости из таблици №1.

Примеры расчета содержания растворенных газов в воде

Пример №1 «Колличественная оценка содержания кислорода и азота, растворенных в воде»:

Классический пример, когда атмосферный воздух вступает с водой в реакцию, сопровождающуюся растворением основных его компоенетов.

1. Подсчитываем кислород O 2 : концентрация 20.9 объемн. % кислорода с атмосферным давлением 1000 мбар (750 мм. ртутного столба) создают парциальное давление 0.209 бар (0.0209 МПа), таким образом, получаем числовое значение:

0.031 x 0.209 = 0.00648 литра или 6.5 мл кислорода O 2 растворены в 1 литре воды.

2. Подсчитываем азот N 2 : при создаваемом парциальном давление 0.791 бар N 2) азот растворяется хуже кислорода, выражение:

0.016 x 0.791 = 0.01266 л или 12.7 мл. азота N2 содеожится в 1 л. воды.

Мы только что получили данные по составу и насущению кислродом большиснва пресных водемво и рек россиии.

Пример №2 «Расчет содержания растворенного углекислого газа в газированной воде»:

Газировка производится посредством растворения в воде CO 2 под давлением около 2 бара (0,2 МПа). Этих данных достаточно, что бы вычислить содержание CO 2 в заданной жидкости, принятой за минеральную воду.

0.879 x 2 = 1.75 л CO 2 растворенны в 1 литре газированной воды.

Как вы могли заметить, из таблицы и примеров, некоторые газы растворяются в воде очень быстро и эффективно. Именно поэтому в качестве мер безопасности широко распространено использование водяных распылителей, создание “водяных завес”, например, для снижения угрозы здоровью при выбросах значительных объемов аммиака, HCl и других токсичных газов.

Помните, что растворимость во многом зависит от температуры. Чем выше температура воды, тем меньше газа можно в ней растворить. По этой причине для растворения загрязняющих газов в воздухе их пропускают сквозь холодную техническую воду, Нагревание такого раствора с газами, сопровождается десорбцией и высвобождением всех растворенных газообразных компонентов до полного испарения основы (воды).Обладая подобной информацией, проектировщики систем безопасности выбирают наиболее подходящие для комплектации модели приборов, обозначая на схеме их предварительные места установки и требуемое количество.

Отсюда вывод : избегайте условий образования конденсата при монтаже датчиков! Влага внутри прибора коварна даже в небольших малозметных колличествах. Применяйте специальные аксессуары и опции для дополнительной защиты газоанализатора от внешних воздействий - брызгозащитные комлекты, антибликовые козырьки, термокожухи, модули защиты от насекомых и т.д.

ольга романова
Опыты с воздухом

Опыты с воздухом .

Цель : продолжать знакомить детей с неживой природой, чтобы формировались правильные и объективные знания. Умение анализировать явления, вещества, выделять прежде всего свойства по внешним, наглядным, чувственно-воспринимаемым качествам (ясно, снег, тепло, дует ветер) . Развивать правильное представление об окружающей деятельности. Показать значение воздуха , способы и приемы его обнаружения. Способствовать развитию и знаниям детей. Дать правильное представление об окружающей действительности. Воспитывать интерес и стремление к новым знаниям, любопытство , познавательный интерес. Заботится об экологической среде, любить и охранять нашу природу. Стимулировать активную умственную деятельность.

Оборудование : стакан, посуда с водой, горсть земли, лист бумаги, кусок ткани (носовой платок, два стакана горячей воды, градусник для измерения воды.

Словарь : колба, неживая природа, бактерии, газообразное тело, атмосфера, кислород, углекислый газ, азот, пустоты, прозрачный, бесцветный, расширение, сжимание, свойство, экология, водяной пар, авария, фильтры, пылеулавливатели.

Предварительная работа : кратковременные, но систематические наблюдения в естественной обстановке за явлениями неживой природы. Практическая деятельность и игры. Обобщающие беседы – двух видов :

Первый вид : беседы, уточняющие представления, полученные на предшествующих этапах эксперимента.

Второй вид : беседы после рассказов воспитателя, чтение отрывков из художественных произведений.

Воздух

Вы уже знаете, что воздух относится к неживой природе.

Для чего он нужен?

Попробуем задержать дыхание.

Долго ли мы смогли находится в таком состоянии?

Нет, потому что воздухом мы дышим и делаем это непрерывно. Известно, что без еды человек может прожить несколько недель. Без воды проживет несколько дней, а без воздуха – лишь несколько минут. Воздухом дышат не только люди, но и животные, растения, некоторые бактерии.

Воздух вокруг нас .

Воздух газообразное тело . Он, как и любое другое тело, занимает определенное место.

Давайте это проверим.

Опыт .

Опустим пустой стакан вверх дном в посуду с водой.

Заполняет ли вода стакан? (нет) .

Почему он не заполняется, и где находится воздух ?

Узнать об этом нам помогут опыты .

Опыты .

1. Возьмем пустую бутылку, и будем погружать ее в посуду с водой.

Что выходит из бутылки? (пузырьки, пузырьки воздуха ) .

Почему? (бутылка заполняется водой, и из нее выходит воздух ) .

2. В стакан с водой бросим комок земли.

Выделяются ли из него пузырьки воздуха ? (да) .

3. Нальем в стакан холодной воды. И будем наблюдать за тем, как постепенно на стенках стакана появляются пузырьки.

Что это за пузырьки? (это пузырьки воздуха ) .

4. Помашем тетрадью перед лицом.

Что мы чувствуем? (дуновение ветра, движение воздуха ) .

Посмотрим в окно, и мы видим, как качаются ветки деревьев, колышется трава.

Почему это происходит? (ветер приводит воздух в движение ) .

Следовательно, воздух заполняет все пустоты. Он есть в почве, воде, вокруг нас.

Воздух толстым слоем окружает Землю. Слой воздуха вокруг Земли называют атмосферой. Атмосфера состоит из несколько слоев, расположенных один над другим, как этажи дома. В слое, богатом кислородом, живут люди, животные, растения и другие живые организмы.

Толстый слой чистого воздуха хорошо пропускает солнечные лучи. Освещенный Солнцем, он кажется голубым. Поэтому и безоблачное небо – голубое.

Свойства воздуха .

Воздух окружает Землю , он есть везде, но мы его не видим, не ощущаем. Воздух прозрачный , бесцветный, не имеет запаха. Это свойство воздуха . Кроме названных, у воздуха есть и другие свойства.

Узнать о них нам помогут опыты .

Опыты .

1. В стакан с водой опустим вверх дном колбу так, чтобы в нее не вошла вода. Будем нагревать колбу руками. Из нее выходят пузырьки воздуха

2. Не вынимая колбы из воды, положим на нее холодную влажную ткань. В колбу начнет набираться вода.

Почему это происходит?

При нагревании воздух расширяется , а при охлаждении – сжимается.

Теплый воздух легче холодного . Он поднимается вверх, а холодный опускается в низ.

Воздух имеет еще одно интересное свойство, очень важное для людей, животных, растений.

Узнать о нем нам поможет еще один опыт .

3. Возьмем два стакана с горячей водой. Измерим температуру воды в них. Один стакан оставим открытым. Второй накроем большим стаканом. Спустя некоторое время опять измерим температуру воды в обоих стаканах. Сравним температуру воды в стаканах. Она стала разной.

А почему она стала разной?

В накрытом стакане вода осталась горячей потому, что между стаканами был воздух . А воздух плохо проводит тепло.

Это свойство воздуха можно наблюдать в природе. На зиму у зверей отрастает густая шерсть, а у птиц появляется пух. Между густыми волосками шерсти и пушинками много воздуха . Он сохраняет тепло тела животных.

Зимой некоторые травянистые растения – озимая пшеница, рож, земляника не отмирают, а остаются зелеными. Но не гибнут они только тогда, когда они укрыты толстым слоем пушистого снега. Почему? Если снег пушистый, то между снежинками много воздуха , который плохо проводит тепло. Тепло сохраняется около растений и согревает их в мороз.

Из чего состоит воздух .

Мы уже знаем, что воздух – это газообразное тело. Он состоит из разных газообразных веществ : азота, кислорода, углекислого газа и других газов.

Больше всего в воздухе азота . Он непригоден для дыхания.

Кислород составляет пятую часть на Земле. Его вырабатывают и выделяют в воздух только зеленые растения. Кислород растворяется в воде. Растворенным кислородом дышат растения и животные, обитающие в водоемах. Кислород необходим для дыхания людям, животным, растениям и другим живым организмам.

Углекислый газ попадает в воздух при горении , извержении вулканов, следствии перегнивания остатков растений и животных. При дыхании живые организмы поглощают из воздуха кислород , а выделяют углекислый газ.

В воздухе есть водяной пар . Он выделяется в воздух листьями растений , при дыхании люде и животных. А также в результате испарения воды из почвы, с поверхности озер, морей и океанов. Если в воздухе водяного пара мало , то он сухой. Если водяного пара много, воздух становится влажным . Воздух часто содержит пыль , сажу, дым, радиоактивные и другие вредные вещества. Они загрязняют воздух .

Сбережем воздух чистым .

Нас окружает воздух . Им дышат живые организмы. Но для дыхания необходим чистый воздух . Загрязненный воздух вызывает разные заболевания. Он может быть причиной гибели живых организмов. Как в воздух попадают вредные вещества? Они содержатся в дыму фабрик, заводов, шахт, доменных печей, котелен. Отравляют воздух отработанные газы автомобилей, самолетов, тракторов, мотоциклов. Много опасных для здоровья человека веществ попадают в воздух при авариях на химических заводах, атомных станциях. Бедой не только для Украины, но и для многих других стран мира стала авария на Чернобыльской атомной станции.

Наше государство заботится о чистоте воздуха . В Украине принят закон об охране воздуха . Он требует, чтобы на всех предприятиях установили специальные фильтры, пылеулавливатели. Они задерживают ядовитые и радиоактивные вещества, пыль, сажу, газы.

Незаменимым помощником человека в очистке воздуха являются растения . Растения поглощают из воздуха углекислый газ и обогащают его кислородом. Своими листьями они задерживают пыль, сажу, другие вредные вещества.

Каждое дерево и куст, посаженные нами, будут очищать воздух не только нашего города, но и всей планеты.

Ознакомление с воздухом и его некоторыми свойствами проводится на нескольких занятиях.

Серия занятий состоит из нескольких этапов :

1 этап. Систематические наблюдения в естественной обстановке за явлениями неживой природы.

2 этап. Практическая деятельность и игры.

3 этап. Обобщающие беседы – двух видов.

№ 1 - беседы, уточняющие представления, полученные на предыдущих этапах.

№ 2 - беседы после рассказов воспитателя, чтение отрывков из художественных произведений (путешествие капельки, почему воздух и солнце необходимы растениям, и др.).

Подумай и понаблюдай.

1. Почему птицы нахохливаются в сильный мороз?

2. Когда лучше сохраняется тепло в комнате : если окно застеклено толстым слоем или оно с двойными рамами?

3. Почему в морозную погоду люди предпочитают носить одежду из искусственного или натурального меха?

4. Почему нужно ежедневно проветривать группу?

5. Почему растения являются незаменимыми помощниками человека в очистке воздуха ? Обоснуй свое мнение.

6. Как заботятся о чистом воздухе у нас в городе ?

Вопросы по теме.

1. К каким телам относится воздух ?

2. Почему без воздуха не возможна жизнь на Земле?

3. Как доказать, что воздух занимает определенное место?

4. Где находится воздух ?

5. Что такое атмосфера?

6. Какие свойства имеет воздух ?

7. При помощи каких опытов можно доказать , что при нагревании воздух расширяется , а при охлаждении – сжимается?

8. Какое значение имеет свойство воздуха плохо проводить тепло? Приведи примеры.

9. Назови газообразные вещества, из которых состоит воздух .

10. Какое значение в природе имеет кислород?

11. Откуда в воздух попадает кислород ?

12. Как в воздух попадает углекислый газ?

13. Как в воздух попадает водяной пар?

14. Назови вещества загрязняющие воздух ?

15. Какие вещества загрязняют воздух ?

16. Как наше государство заботится о чистоте воздуха ?

17. Какой воздух полезен для здоровья? Почему?

§ 260. Растворение газов.

Кроме адсорбции на поверхности (§ 258), при соприкосновении тел (например, двух жидкостей или газа и жидкости) молекулы каждого из них могут проникать в объем, занимаемый другим телом. Это проникновение носит название растворения. В результате растворения растворенное тело равномерно распределяется по объему растворителя и только в поверхностном слое в силу адсорбции концентрация проникшего вещества может быть повышенной. Явление растворения есть результат диффузии (§217) по всему объему вещества, адсорбированного в поверхностном слое.

Рассмотрим сначала растворение газов в жидкостях. Нальем в стакан воды из водопровода. Мы увидим, что из воды выделится множество мельчайших пузырьков, которые поднимутся вверх или удержатся около стенок стакана. Откуда взялись эти пузырьки и что в них находится? Это - газы, которые при повышенном давлении, всегда существующем в водопроводных трубах, были растворены в воде в значительном количестве. При...

0 0

Кислород вместе с другими газами, входящими в состав воздуха, легко растворяется в воде.

Сколько же воздуха может раствориться в воде? Говорить о растворимости воздуха в целом нельзя, нужно говорить о растворимости каждой составной части воздуха в отдельности.

Кислород, азот, аргон, двуокись углерода и другие газы обладают различной растворимостью. При одинаковых температуре и давлении чистого кислорода в воде растворится почти в 2 раза больше, чем азота, а углекислого газа - в 35 раз больше, чем кислорода.

Однако существуют общие закономерности для всех газов. Чем выше температура жидкости, тем меньше растворимость газов. В литре чистой воды при нормальном атмосферном давлении, равном 760 миллиметрам ртутного столба, и при температуре 0° растворяется около 50 кубических сантиметров чистого кислорода. А при температуре 30° - примерно в 2 раза меньше. Чистого азота при температуре 0° и нормальном атмосферном давлении растворится 24 кубических сантиметра, а при...

0 0

Во-первых ни то, ни другое - "сохранится".
Спорить с Р. Ахметовым не буду, ибо подобным вопросом никогда не занимался. Но по-моему воздух в воде естественных водоёмов растворяется с поверхности, т. е. при атмосферном давлении. Соответствующая этому концентрация будет и в 20-мовой глубине. куда опущен колокол. Но там воздух под колпаком имеет давление в 2 избыточных атмосфер; значит, возникают условия для ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО растворения воздуха - количество воздуха под колоколом уменьшится.. .
Во всяком случае это дело я представляю себе так.

Rafael ahmetovВысший разум (120806) 2 года назад

Да, Вы совершенно правы. Я упустил из виду глубину, на которую предполагается опустить колокол. Конечно, из-за избыточного давления воздуха вода, соприкасающаяся с воздухом в колоколе, растворит некоторое дополнительное количество газов.
Мне стало любопытно, и я произвел некоторые прикидки. К удивлению оказалось, что различные справочники дают совершенно...

0 0

Вода без воздуха (газов)

Здравствуйте. Меня интересует следующий вопрос. Возможно ли в домашних условиях избавить воду от воздуха (газов)? И может «чистая вода» (Н2О), без других молекул, а, в частности, без воздуха (газов) кристаллизироваться (лед)? Спасибо заранее за ответ и замечательно-познавательный сайт:). Александр

Здравствуйте, уважаемый Александр. Большое спасибо за Ваш интерес к нашему сайту. Как известно из химии, существование абсолютно чистых веществ невозможно в природе – всякое вещество обязательно содержит примеси. Если имеющиеся в веществе примеси в пределах точности описания системы не оказывают влияния на изучаемые свойства, можно считать систему однокомпонентной; в противном случае гомогенную систему считают раствором.

Раствор – гомогенная система, состоящая из двух или более компонентов, состав которой может непрерывно изменяться в некоторых пределах без скачкообразного изменения её свойств.

Раствор может иметь...

0 0

ЧПЪДХИ Ч ЧПДЕ

ъДТБЧУФЧХКФЕ, БУЛНЙЮБОЕ! оЕ НПЗМЙ ВЩ ЧЩ РПНПЮШ ТБЪЯСУОЙФШ ПДЙО ЧПРТПУ: РПЮЕНХ ЧПЛТХЗ МПРБУФЕК ЧЙОФПЧ ЛПТБВМЕК ПВТБЪХАФУС РХЪЩТЙ ЧПЪДХИБ (ЙМЙ ОЕ ЧПЪДХИБ?)?

пФЧЕФЙФШ

чПЛТХЗ МАВПЗП ФЕМБ, ДЧЙЦХЭЕЗПУС Ч ЧПДЕ УП УЛПТПУФША, РТЕЧЩЫБАЭЕК ОЕЛПФПТЩК РПТПЗ, ЧПЪОЙЛБАФ ФБЛ ОБЪЩЧБЕНЩЕ ЛБЧЙФБГЙПООЩЕ РХЪЩТЙ. рТЙЮЙОБ ЙИ ЧПЪОЙЛОПЧЕОЙС- УДЧЙЗПЧБС ЧСЪЛПУФШ ЧПДЩ. вЩУФТП ДЧЙЦХЭЕЕУС ФЕМП ЧПЧМЕЛБЕФ Ч ДЧЙЦЕОЙЕ РТЙМЕЗБАЭЙК УМПК ЧПДЩ ФБЛ, ЮФП ПО ДЧЙЦЕФУС У ОЕЛПФПТПК УЛПТПУФША ПФОПУФЙФЕМШОП ДТХЗЙИ, ВПМЕЕ ДБМЕЛЙИ УМПЕЧ. нЕЦДХ УМПСНЙ УХЭЕУФЧХЕФ ЧСЪЛПЕ ФТЕОЙЕ Й, ЛБЛ УМЕДУФЧЙЕ, ХРТХЗЙЕ ОБРТСЦЕОЙС. ьФЙ ОБРТСЦЕОЙС, РТЕЧЩУЙЧ ОЕЛПФПТЩК РПТПЗ, ЧЩЪЩЧБАФ ТБЪТЩЧ УРМПЫОПУФЙ ЦЙДЛПУФЙ, ЮФП РТПСЧМСЕФУС Ч ЧЙДЕ ИБТБЛФЕТОЩИ РХЪЩТЕК. чТЕНС ЦЙЪОЙ ЙИ НБМП, ОП ЦЙЪОШ ЬФБ ЪБНЕЮБФЕМШОБС:) чПЧОХФТШ РХЪЩТЕК ЙУРБТСЕФУС ЧМБЗБ Й ЗБЪ, ТБУФЧПТЕООЩК Ч ЧПДЕ, ФБЛ ЮФП ПОЙ ОЕ РХУФЩЕ. оП ЪБЛПОЩ ЙИ ЦЙЪОЙ ФБЛПЧЩ, ЮФП ЮЕТЕЪ ОЕЛПФПТПЕ, ПЮЕОШ ЛПТПФЛПЕ ЧТЕНС ПОЙ УИМПРЩЧБАФУС. рТЙ ЬФПН ЧПЪОЙЛБЕФ ИБТБЛФЕТОЩК ЛБЧЙФБГЙПООЩК...

0 0

Растворы. Растворимость

Растворы - однородная многокомпонентная система, состоящая из растворителя, растворённых веществ и продуктов их взаимодействия.

Растворы не отстаиваются и сохранятся все время однородными. Если раствор профильтровать через самый плотный фильтр, то ни соль, ни сахар, ни марганцевокислый калий не удается отделить от воды. Следовательно, эти вещества в воде раздроблены до наиболее мелких частиц...

0 0

В предыдущих статьях были рассмотрены различные вопросы по поводу химии воды. Некоторые темы, например азотный цикл, достаточно часто встречаются в литературе на тему аквариумистики, другие же вопросы разъясняются в деталях довольно редко. Я почему-то уверен, что тема данной статьи – Растворенный Кислород - одна из не часто обсуждаемых. Уровень кислорода, необходимый для жизни аквариумных жителей и растений легко поддерживать без особых затрат и супер оборудования. Тем не менее, кажется, почти каждый раз, когда в аквариуме массово гибнет рыба, это связано с нехваткой кислорода.

Кислород очень важен для большого количества водных жителей, включая растения, бактерий, водоросли, рыб и беспозвоночных. Его используют для понижения уровня сахара в азотном цикле, что позволяет высвобождать из молекул сахара большое количество энергии. Когда организм задыхается нехватка кислорода влияет на каждый телесный процесс, который требует выработки энергии, как бы замедляя его.

Подготовка...

0 0

Аэрация аквариума

Продувание воды воздухом - давнее изобретение аквариумистов, позволяющее содержать в маленьком водоеме большее число рыб. Как известно, газы могут растворяться в жидкостях, например, воздух растворяется в воде, проникая через ее поверхность. Азот, составляющий большую часть воздуха, не используется ни животными, ни растениями и в данном примере не влияет на различные процессы. А вот кислород необходим для дыхания как рыбам, моллюскам, живым кормовым организмам, так и растениям. Часть кислорода, растворенного в воде, появляется благодаря растениям, производящим его на свету, но у всех живых организмов дыхание происходит непрерывно, круглые сутки. Из-за этого в ночное время концентрация кислорода в аквариуме заметно ниже дневной.

В воде концентрация кислорода существенно зависит и от температуры. С ее повышением растворимость всех газов снижается: прохладная вода лучше насыщена кислородом, теплая, наоборот, хуже. Для живых существ проблема усугубляется еще и...

0 0

6.2.4. Растворенный кислород

Руководство по определению показателей качества воды полевыми методами » ...

6.2.4. Растворенный кислород

Кислород постоянно присутствует в растворенном виде в поверхностных водах. Содержание растворенного кислорода (РК) в воде характеризует кислородный режим водоема и имеет важнейшее значение для оценки его экологического и санитарного состояния. Кислород должен содержаться в воде в достаточном количестве, обеспечивая условия для дыхания гидробионтов. Он также необходим для самоочищения водоемов, т.к. участвует в процессах окисления органических и других примесей, разложения отмерших организмов. Снижение концентрации РК свидетельствует об изменении биологических процессов в водоеме, о загрязнении водоема биохимически интенсивно окисляющимися веществами (в первую очередь органическими). Потребление кислорода обусловлено также химическими процессами окисления содержащихся в воде примесей, а также дыханием...

0 0

10

Для очистки и обеззараживания воды озон, полученный в генераторе, необходимо растворить в обрабатываемой воде. Все известные способы растворения озона в воде основаны на разбиении газового потока, содержащего озон (озоно-воздушная или озоно-кислородная смесь) на мельчайшие пузырьки. Последние, совершая движение в потоке воды, обеспечивают переход озона из газообразного состояния в раствор. Этот переход озона через границу раздела газовой и жидкой фазы называется массопереносом озона в воду.

Лишь часть озона из газового потока переходит в раствор и участвует в окислительно-восстановительных реакциях и обеззараживает воду. Оставшаяся часть озона не растворяется и выделяется из воды в воздух (избыточный газ).

Часть озона, растворенного в воде, выраженная в процентах по отношению к общему количеству озона, подмешиваемому в воду, называется эффективностью массопереноса ЭМП и определяется следующей формулой:

СО3 ГО х VГФ - СО3 ИЗБ х VИЗБ

0 0

11

§7.6 Растворы. Как происходит растворение. Насыщенные растворы.

§7.6. Растворы. Как происходит растворение. Насыщенные растворы

Если в сосуд с водой поместить кристаллы поваренной соли, сахара или перманганата калия (марганцовки), то мы можем наблюдать, как количество твердого вещества постепенно уменьшается. При этом вода, в которую были добавлены кристаллы, приобретает новые свойства: у нее появляется соленый или сладкий вкус (в случае марганцовки появляется малиновая окраска), изменяется плотность, температура замерзания и т.д. Полученные жидкости уже нельзя назвать водой, даже если они неотличимы от воды по внешнему виду (как в случае с солью и сахаром). Это – растворы.

Растворы не отстаиваются и сохраняются все время однородными. Если раствор профильтровать через самый плотный фильтр, то ни соль, ни сахар, ни марганцовокислый калий не удается отделить от воды. Следовательно, эти вещества в воде раздроблены до наиболее мелких частиц – молекул или...

0 0

12

3.7. "ХОЛОДНЫЙ КИПЯТОК"

Получать воду, обладающую большим запасом потенциальной энергии, можно не только путем замораживания. Закипевшая и быстро охлажденная вода в условиях, исключающих доступ атмосферного воздуха, обладает биологической активностью, превышающей в 5-6 раз активность обычной воды и в 2-3 раза снеговой, или талой. Приготовленная таким образом вода дегазируется и не успевает насытиться газами.
"Холодный кипяток" повышает работоспособность, успокаивающе воздействует на нервную систему, быстро впитывается в кожу, смягчает ее. Принимая дегазированную воду, человек легче переносит летнюю жару.
Получить дегазированную воду несложно. Необходимо налить воду в эмалированный чайник и вскипятить, но с открытой крышкой, благо-ларя чему удаляется растворенный в воде воздух. Вскипевшую воду быстро налить в эмалированную кружку и плотно закрыть. Это для того, чтобы воздух вновь не растворился в воде. Затем поставить кружку в блюдо под проточную воду (для...

0 0

13

М.Н. Ильин
Аквариумное рыбоводство

------
Кислород.
Для разных рыб в отдельные периоды их жизни требуется различное количество кислорода, растворенного в воде.

В воде, бедной кислородом, могут жить и нормально развиваться только рыбы, способные использовать для дыхания атмосферный воздух. К ним из рыб, содержащихся в аквариумах, относятся все лабиринтовые, панцирные сомики, вьюны и змееголовы.

Однако подавляющее большинство аквариумных рыб нуждаются в определенном количестве кислорода, растворенного в воде. Снижение количества кислорода ниже допустимых границ может привести к заболеванию и гибели рыб.

В аквариуме, предназначенном для выращивания молоди, может создаться такое положение, при котором рыбы будут вести себя обычно, однако рост их замедлится или прекратится совершенно. Падение содержания кислорода от оптимального до его дефицита вызывает снижение количества поедаемого корма, что, как правило, ведет к задержке или к остановке роста рыб,...

0 0

14

Растворенные в воде газы

Газы, из которых состоит воздух, мы находим в воде в других концентрациях: азот, кислород, аргон и двуокись углерода (см. таблицу па стр. 25). Газообразный азот растворяется в воде согласно физическим законам для газов. Он не участвует в химических реакциях, но принимает участие в биологических процессах. Так же пассивно ведет себя инертный газ аргон.

Кислород, необходимый для всех жизненных процессов, следует тем же физическим законам, что и азот. Кислород вступает в интенсивный биологический цикл и является газом для дыхания, всех живых существ за исключением некоторых бактерий. Двуокись углерода, напротив, участвует как в химических, так и в биологических процессах.

Между водой, грунтом и атмосферой происходит постоянный газовый обмен

Газообмен между водой и атмосферой происходит преимущественно на поверхности воды. Газы, такие, как CO2, выделяются из недр Земли и также поглощаются водой. Если вода вытекает из...

0 0

Тема урока: Воздух и его свойства
Цель урока: сформировать знания учащихся о составе и свойствах воздуха
Задачи урока: 1) учащиеся смогут провести необходимые опыты и сделать
вывод о свойствах воздуха.
2) учащиеся будут учиться анализировать опыты и делать
выводы.
3) развитие творческого воображения.
Оборудование: шарики, емкость с водой, стакан, банка, 3 свечи,
демонстрационный столик, горелка, «Технологическая
карта» для каждого ученика.
Ход урока.
1.Орг. момент. Психологический настрой.
2.Побуждение.
- На уроках познания мира мы с вами говорили о том, без чего человек не может жить. Давайте вспомним.
- Из всего перечисленного, вы выделили, что это воздух. А что такое воздух вы задумывались?
- Подумайте, что вы знаете о воздухе, обсудите в паре, группе. Сообщите.
- Что вы хотели бы узнать? Фиксируем на доске.
3.Целеполагание.
Мы сегодня на уроке постараемся убедиться, что воздух присутствует везде, для этого мы сегодня проделаем много опытов.
4.Реализация.
Опыт 1.
Надуйте щеки воздухом, а теперь надавите на щеки пальцами. Что заметили?
Опыт 2.
На столе у вас емкость с водой, возьмите пустой стакан, медленно опускайте его в воду, вы должны почувствовать сопротивление.
- Что в стакане не дает опуститься вниз? (Воздух).
- Наклоните стакан вбок и воздух вышел из стакана и освободил место для воды.
Воздух есть везде: на улице, в воде, в земле. Слой воздуха окружает нас и нашу Землю. Этот слой называется атмосферой. Она защищает нас от солнечной радиации. Если бы она исчезла, то вода мгновенно закипела бы, а лучи солнца сожгли все живое. Вы можете привести примеры, что воздух есть везде.
Опыт 3.
- В стакан с водой бросьте кусочек сахара, что вы наблюдаете? (Пузырьки).
- Это воздух. Воздух растворен в воде.
- Мы убедились, что воздух есть вокруг.
Сейчас мы познакомимся со свойствами воздуха. Перед каждым из лежит «Технологическая карта». В нее мы будем записывать то, что будем узнавать на уроке.
Технологическая карта.
№п/п Предмет изучения Свойства.

Как вы думаете, какого цвета воздух? Он есть, а мы его не видим? Он невидимый, значит он прозрачный. Газ. Записываем в карту..
Опыт 4.
- Перед нами резиновый мяч. Что находится внутри его? (Воздух).
- Может ли воздух наполнить наполовину комнаты или какого-нибудь предмета? (Нет).
- Значит, когда мы накачиваем мяч, или колесо велосипеда и ли машины мы что делаем? (Мы его уплотняем, то есть сжимаем).
- Значит, воздух можно сжать, записываем. А наполненный воздухом мяч, будет очень удобен для игры и он будет долго прыгать. Это свойство называется упругостью. Записываем.
Опыт 5.
- Зажигаем три свечи. Все они замечательно горят. Одну накрываем стаканом, вторую банкой. Наблюдаем.
- Почему погасла свеча там, где стакан, потом где банка, а третья продолжает гореть. Там где воздуха больше. Там горит, а нет доступа воздуха - огонь гаснет. Значит, воздух помогает огню гореть или поддерживает горение. Записываем.
Опыт 6.
- На демонстрационном столе горит свеча. На расстоянии подносим и бумажку замечаем. Что воздух движется вверх. Значит, тёплый воздух движется вверх, а холодный наоборот вниз. Воздух движется. А как в природе называется движение воздуха? (ветер).
- Запах у воздуха есть?(Нет). Но он переносит запахи. Пока мы не зажгли свечи, ничем не пахло. А сейчас запах распространился по всему классу. Значит, он переносит запахи. Записываем.
4.Рефлексия.
Прочитайте стихотворение «Воздух», подчеркните, если встретите свойства воздуха, о которых мы говорили на уроке.
Он прозрачный невидимка,
Легкий и бесцветный газ.
Невесомою косынкой он окутывает нас.
Он в лесу – густой, душистый
Как целительный настой,
Пахнет свежестью смолистой
Пахнет дубом и сосной.
Летом он бывает теплым,
Веет холодом зимой.
Когда иней красит стекла
И лежит на них каймой,
Мы его не замечаем
Мы о нем не говорим
Просто мы его вдыхаем…
Подведение итогов работы со стихотворением.
5.Итог. Обратите внимание на доску. На все ли вопросы мы ответили? На оставшиеся вопросы мы найдем ответы на следующем уроке.
6.Дом. задание.
Прочитать текст в учебнике, ответить на вопросы.

В системах центрального отопления, особенно в водяных, скопления воздуха нарушают циркуляцию теплоносителя и вызывают коррозию стали. Борьба с воздушными скоплениями - весьма важная задача, которую необходимо разрешать при проектировании и эксплуатации систем. Для проведения необходимых мероприятий следует выяснить сущность процессов растворения и перехода воздуха в свободное состояние, укрупнения и движения воздушных скоплений в трубах.

Воздух в системы отопления попадает двумя путями: частично остается в свободном состоянии при заполнении их теплоносителем или вносится водой в процессе заполнения и эксплуатации в растворенном (точнее, поглощенном, абсорбированном) виде.

Количество свободного воздуха, остающегося в трубах и приборах при их заполнении, не поддается учету, но этот воздух в правильно сконструированных системах устраняется в течение нескольких дней эксплуатации.

Количество растворенного воздуха, вводимого в системы при периодических добавках воды в процессе эксплуатации, определяется в зависимости от содержания воздуха в подпиточной воде. Подпиточная водопроводная вода содержит свыше 30 г воздуха в 1 т воды, подпиточная вода из теплофикационной сети, специально деаэрированная (лишенная воздуха), - <1 г (но при этом появляется водород и даже метан).

Количество растворенного воздуха, переходящего в свободное состояние, зависит от температуры и давления воды в системах отопления.

Как видно, при повышении температуры воды значительно снижается содержание в ней растворенного воздуха. Следовательно, в тех местах систем отопления, где горячая вода находится под атмосферным давлением, в свободное состояние переходит наибольшее количество воздуха.

При повышении давления задерживается переход абсорбированного воздуха в свободное состояние.

Зависимость растворимости воздуха в воде от давления с достаточной точностью выражается законом Генри - абсорбируемое количество газа пропорционально его давлению (при данной температуре).

Влияние гидростатического давления на растворимость воздуха видно из следующего примера.

В такой системе отопления растворенный воздух, вводимый с водой, не сможет перейти в свободное состояние в нижней ее части. Это произойдет лишь при достаточном понижении гидростатического давления.

Такой объем воздуха может образовать «пробку» в трубе dy=50 мм протяженностью"около 100 м. Этот пример подтверждает необходимость удаления свободного воздуха из систем отопления.

Следует, кроме того, отметить, что растворенный воздух содержит около 33% кислсрода, т. е. в коррозионном отношении для стальных труб более опасен «водяной» воздух, чем атмосферный, в котором содержится кислорода около 21% (по объему).

Форма воздушных скоплений в воде в свободном состоянии различна. Лишь пузырьки с диаметром сечения не более 1 мм имеют форму шара. С увеличением объема пузырьки сплющиваются, принимая эллипсоидную и грибовидную формы.

В вертикальных водяных трубах пузырьки воздуха могут всплывать, находиться во взвешенном состоянии и, наконец, увлекаться потоком воды вниз.

В горизонтальных и наклонных водяных трубах пузырьки воздуха занимают верхнее положение. Мельчайшие пузырьки задерживаются в нишах шероховатой поверхности труб. Более крупные пузырьки (объемом 0,1 см3 и более) в зависимости от уклона труб и скорости движения воды как бы катятся вдоль «потолочной» поверхности труб в виде прерывистой ленты. С увеличением скорости движения воды" до 0,6 м/с начинается дробление воздушных скоплений; пузырьки воздуха в верхней части труб, отрываясь от их поверхности, двигаются по криволинейным траею-ториям. При скорости движения воды более 1 м/с мелкие пузырьки постепенно распространяются по всему сечению труб - возникает водо-воздушная эмульсия.

В паропроводах пар вытесняет воздух в нижние части систем к кон-денсатным трубам.

В горизонтальных и наклонных самотечных конденсатных трубах воздух перемещается над уровнем конденсата, в напорных конденсатных трубах - в виде пузырьков и водовоздушной эмульсии.

Скорость движения пузырьков свободного воздуха в воде зависит от подъемной архимедовой силы и сил сопротивления движению воды и воздуха.

Рассмотрим состояние идеального воздушного пузырька-шарика диаметром d в потоке воды, движущемся сверху вниз.

Исследованиями было установлено значение критической скорости потока воды для обычных геометрических размеров воздушных скоплений в системах водяного отопления: в вертикальных трубах 0,2-0,25 м/с, в наклонных и горизонтальных трубах 0,1-0,15 м/с. Скорость всплывания пузырьков воздуха не превышает скорости витания

Проследим за состоянием воздуха и образованием воздушных скоплений в вертикальных системах водяного отоплений.

Воздух переходит из растворенного состояния в свободное по мере уменьшения гидростатического давления в верхней части систем отопления: в главном стояке - при верхней прокладке подающей магистрали, в отдельных стояках - при нижней ее прокладке. Свободный воздух в виде пузырьков и скоплений движется по направлению или против течения в зависимости от скорости потока воды и уклона труб. Воздух собирается в высших точках системы или при значительной скорости движения захватывается потоком и по мере понижения температуры и повышения гидростатического давления вновь абсорбируется водой.

Теперь можно установить совокупность мероприятий для локализации воздушных скоплений в системах отопления.

В системах водяного отопления с верхней прокладкой магистралей обеспечивается движение свободного воздуха к точкам его сбора; точки сбора воздуха (и удаления его в атмосферу) соответствуют наиболее высоко расположенным местам систем; скорость движения воды в точках сбора воздуха снижается до значения менее 0,1 м/с; д\лина пути движения воды с пониженной скоростью гарантирует всплывание пузырьков и скопление воздуха для последующего его удаления.

К таким мероприятиям относятся прокладка труб с определенным уклоном в желательном направлении, установка проточных воздухосборников (или использование открытых расширительных баков в системах с верхней прокладкой подающей и обратной магистралей. Из воздухосборников воздух удаляется в атмосферу периодически с помощью ручных спускных кранов или автоматических воздухоотводчиков Из расширительных баков воздух выходит через открытую переливную трубу.

В большинстве известных конструкций автоматических воздухоотводчиков (так называемых вантузов) поплавково-клапанного типа используются внутреннее гидростатическое давление для закрывания клапана (прижимания золотника клапана к седлу воздушной трубки) и сила тяжести поплавка для его открывания.

В системах водяного отопления с нижней прокладкой обеих магистралей наиболее высоко расположены отопительные приборы верхнего этажа зданий. Воздух, концентрирующийся в емких отопительных приборах или в греющих трубах конвекторов и бетонных панелей, удаляется в атмосферу периодически с помощью ручных и автоматических воздушных кранов или централизованно через специальную воздушную трубу

Распространена конструкция ручного бессальникового воздушного крана с поворотным игольчатым штоком. Однако целесообразнее применять достаточно простые автоматические воздушные краны, основанные на свойстве сухого материала пропускать воздух, а в увлажненном состоянии задерживать его.

При централизованном воздухоудалении воздушные трубы стояков 2 объединяются горизонтальной воздушной линией 3 с воздушной петлей 4 для устранения циркуляции воды б воздушной линии. Для периодического выпуска воздуха воздушная петля включает вертикальный воздухосборник 5 со спускным краном 6. Для непрерывного удаления воздуха воздушную петлю присоединяют к одной из соединительных труб открытого расширительного бака

При «подпитке» систем отопления деаэрированной водой можно добиться обезвоздушивания отопительных приборов и труб путем создания скорости водяных потоков, обеспечивающей вынос пузырьков воздуха в зону повышенного гидростатического давления с последующей адсорбцией. В этом случае существенное значение имеет также непосредственное поглощение свободных воздушных скоплений водой, охлаждающейся в отопительных приборах.

В вертикальных однотрубных системах водяного отопления многоэтажных зданий с П-образными и бифилярными стояками воздушные краны в верхних приборах можно не устанавливать и при наполнении системы воздух удалять в основании нисходящей части стояков путем выдавливания его водой.

В паропроводах систем парового отопления воздух находится в свободном состоянии. Удельный вес воздуха приблизительно в 1,6 раза больше, чем удельный вес пара: при температуре 100°С соотношение составляет 9 Н/м3 (0,92 кгс/м3) к 5,7 Н/м3 (0,58 кгс/м3), чем объясняется скопление воздуха в низких местах систем над поверхностью конденсата. Так как растворимость воздуха в конденсате незначительная из-за высокой температуры конденсата, воздух остается в свободном состоянии.

В паровых системах низкого давления воздушные скопления удаляют в атмосферу через «сухие» конденсатные трубы или специальные воздушные трубы при «мокрых» конденсатных трубах.

В паровых системах высокого давления воздух захватывается конденсатом, движущимся с большой скоростью. Водовоздушная эмульсия по трубам попадает в закрытый конденсатный бак, где воздух отделяется от конденсата и периодически отводится в атмосферу через специальную воздушную трубу.