Плотность аргона при нормальных условиях

ПРИЛОЖЕНИЕ 2.(Измененная редакция, Изм. № 1).

ПРИЛОЖЕНИЕ 3. (Исключено, Изм. № 2).

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМНОЙ ДОЛИ ВОДЯНЫХ ПАРОВ КОНДЕНСАЦИОННЫМ МЕТОДОМ

Объемную долю водяных паров определяют приборами конденсационного типа с пороговой чувствительностью не выше 1,5 млн-1 (pmm).

Относительная погрешность прибора не должна превышать 10 %.

Метод основан на измерении температуры насыщения газа водяными парами при появлении росы на охлажденной зеркальной поверхности.

Анализ проводят по инструкции, приложенной к прибору.

Объемную долю водяных паров в соответствии с найденной температурой насыщения определяют по табл. 1.

Объемная доля водяных паров, млн-1 (ppm)

Температура насыщения, oС

Объемная доля водяных паров, млн-1 (ppm)

Температура насыщения, oС

Примечание. Объемная доля, равная 1 млн-1, соответствует 1 ?? 10-4 %.

За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, относительное расхождение между которыми не превышает допускаемое расхождение, равное 10 %.

Допускаемая относительная суммарная погрешность результата анализа ±25 % при доверительной вероятности Р = 0,95.

ПРИЛОЖЕНИЕ 4. (Измененная редакция, Изм. № 3).

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМНОЙ ДОЛИ СУММЫ УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩИХ СОЕДИНЕНИЙ ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ

А. Определение объемной доли двуокиси углерода, получаемой при окислении углеродсодержащих соединений окисью меди (по п. 4.6.2 настоящего стандарта).

1. Аппаратура, материалы и реактивы

Хроматограф с детектором по теплопроводности с порогом чувствительности по пропану при газе-носителе гелии не выше 2 ?? 10-5 мг/см3 и газохроматографической колонкой длиной , внутренним диаметром , наполненной активным углем.

Концентратор — U-образный. Для изготовления берется трубка из нержавеющей стали 6 ?? , длиной . Концентратор наполняется измельченным лабораторным стеклом. К концентрату присоединяют стеклянный переходник (черт. 1) с отростком и пробкой для ввода пробы.

Сосуд Дьюара стеклянный, вместимостью около 0,5 дм3.

Счетчик газовый барабанный (с жидкостным затвором) типа РГ-700.

Оборудование вспомогательное для хроматографического анализа:

лупа измерительная по ГОСТ 25706 16х увеличением с ценой деления ;

линейка металлическая по ГОСТ 427;

Стеклянный переходник с пробкой

набор сит «Физприбор» или сита аналогичного типа; шприцы медицинские инъекционные типа Рекорд по ГОСТ 22967, вместимостью 2, 5, 10 см3;

Кислород жидкий технический по ГОСТ 6331.

Гелий газообразный очищенный с объемной долей двуокиси углерода не более 0,0001 %.

Смесь поверочная газовая с объемной долей двуокиси углерода в азоте 0,50 % — ГСО № 3765-87 по Госреестру.

Уголь активный марки СКТ, фракция с частицами размером 0,2 — высушенный при 150 ??С в течение 4 ч.

Стекло лабораторное, измельченное в фарфоровой ступке. Фракцию с частицами размером 0,2 — промывают горячей дистиллированной водой и высушивают при 150 ??С в течение 4 ч.

Сетка медная с размером ячейки 0,1- или волокно стеклянное по ГОСТ 10727.

2. Подготовка к анализу

Газохроматографическую колонку наполняют активным углем; поверх слоя угля укладывают слой стеклянного волокна толщиной 8 — . Затем колонку укрепляют в термостате хроматографа и, не присоединяя к детектору, дополнительно высушивают при 150 ??С в течение 8 ч в токе газа-носителя при расходе 30 см3/мин.

Аргон (общие сведения)

Аргон (общие сведения)

Краткая информация:
Аргон – элемент главной подгруппы 8-й группы 3-го периода периодической системы химических элементов Менделеева Д. И., с атомным номером 18.

Символ: Ar
Электронная конфигурация: 1s2 | 2s2 2p6 3s2 3p6
Температура кипения: -185,9 °C
Атомный номер: 18
Атомная масса: 39,948 ± 0,001 а. е. м.
Первооткрыватели: Уильям Рамзай, Джон Стретт (Лорд Рэлей)

Общие сведения об аргоне

Аргон является инертным одноатомным газом, не имеющим цвета, запаха, вкуса. В периодической системе химических элементов аргон обозначен символом Ar и имеет атомный номер 18. В общем объеме мирового вещества содержится около 0,02 % аргона. В природе аргон распространен в свободном виде, а не в соединениях. Атмосферный воздух содержит 0,93% аргона и является неиссякаемым источником его получения. Аргон также содержится в земной коре (1,2·10–4 %) и морской воде (0,45·10–4 %).

История открытия аргона

В 1892 году английский физик Джон Рэлей опытным путем обнаружил, что литр азота, полученный при переработке воздуха, весит больше, нежели литр азота, выделившийся в результате распада любого азотистого соединения. Рэлей, к тому времени несколько лет посвятивший изучению плотности газов вообще и азота в частности, вознамерился найти разгадку причин данного явления.
В журнале «Nature» им было опубликовано открытое письмо к ученым всего мира с описанием результатов проведенных опытов и предложением выдвинуть гипотезы касательно разницы в величинах плотности газа, полученного двумя различными способами. На данное письмо откликнулся известный английский химик Уильям Рамзай. Он предположил, что азот, выделившийся из воздуха, содержит неизвестный ранее газ более высокой плотности, чем азот.
Совместная работа двух ученых привела к получению абсолютно нового элемента. Измерения показали, что молекула полученного газа состоит лишь из одного атома, а значит данный газ является простым веществом.
В ходе проведенных исследований учеными было выяснено, что новый газ – самое инертное вещество из всех известных. Реакционная способность элемента по отношению к химически активным веществам практически полностью отсутствовала.
В 1894 году был сделан доклад об открытии нового элемента с описанием его свойств и способа его обнаружения. Ввиду полученной информации, председатель заседания – доктор Медан – внес предложение дать газу название «аргон», что в переводе с древнегреческого означает «неактивный, ленивый».

Свойства аргона

Физические свойства
Аргон относится к одноатомным газам. Он лишен цвета, вкуса и запаха. В нормальных условиях его плотность составляет 1,7839 кг/м3. В 100 мл воды комнатной температуры (20 °C) способно раствориться до 3,3 мл аргона. Температура кипения аргона составляет -185,9 °C, температура плавления же -189,3 °C.
Химические свойства
В настоящее время известны 2 химических соединения аргона: HArF и CU(Ar)O. Их можно получить и сохранить лишь при низких температурах.
Аргон не образует химических соединений, за исключением указанных выше, однако способен образовывать клатраты (соединения включения) с веществами, которые отличаются наличием водородных связей между молекулами. Атом аргона в данных соединениях помещается в созданную такими веществами кристаллическую решетку.
Аргон также способен образовывать эксимерные молекулы (они характеризуются устойчивостью возбужденных электронных состояний – когда вещество находится под действием электрического тока – и неустойчивостью состояний основных). К примеру, если провести через смесь хлора и аргона электрический ток, можно получить неустойчивое в обычных условиях соединение ArCl.

Получение аргона

Поскольку в атмосфере Земли содержится приблизительно 66*1013 тонн аргона, а при использовании этот газ не подвергается абсолютно никаким изменениям, можно считать его запасы на планете неисчерпаемыми. В крупной промышленности аргон образуется при разделении обычного воздуха на кислород и азот. Он является побочным продуктом и извлекается практически 99,99%-ой чистоты. Кроме того этот газ образуется при переработке отходов аммиачного производства.

Применение аргона

Являясь самым дешевым и доступным из благородных газов, аргон становится все более востребованным в сферах производства и потребления.
Аргон используется для заполнения ламп накаливания. Ранее для этих целей использовался чистый азот, однако переход к использованию смеси азота с аргоном позволил увеличить светоотдачу ламп. Кроме того, аргон используется и при производстве люминесцентных ламп.
В последние годы аргон получил широкое распространение в металлургической промышленности, а также в зависимых отраслях. Аргонная среда не допускает контакта расплавленного металла с иными газами и влажным воздухом при обработке плутония, титана, бериллия, циркония, щелочных и прочих металлов. Благодаря использованию электрической дуги в аргонной изоляции невероятно ускорился процесс резки металлов, и появилась возможность разрезать самые толстые листы тугоплавких металлов. Аналогичные защитные функции аргона используются при создании монокристаллов – полупроводников и сегнетоэлектриков.
Во время медицинских операций аргон часто используется для очистки пространства, поскольку не способен образовывать химические соединения в силу своей инертности.
Кроме того, аргон используется в качестве средства пожаротушения, для обработки сухих гидрокостюмов в дайвинге и даже в качестве пищевой добавки и как пропеллент для аэрозольных упаковок.

Интересные факты об аргоне

Под действием электрического тока аргон начинает испускать приятное ровное сине-голубое свечение.
Низкая теплопроводность аргона была отмечена и использована при производстве верхней одежды. Слой аргона в 4,5 мм позволяет с успехом заменить 14 мм твердых изоляторов. Закачивая газ в куртку, человек способен самостоятельно регулировать ее теплопроводность, увеличивая или уменьшая количество введенного вещества.
Одна тонна калия в течение одного года способна генерировать до 3100 атомов аргона. Поскольку в природных минералах, которые содержат калий, постоянно происходит накопление одного из стабильных изотопов аргона — 40Ar, появляется возможность измерить возраст существующих горных пород. Данный метод, называемый калий-аргоновым, широко применяется в области ядерной геохронологии.
В настоящее время ведущим поставщиком аргона в Украине является компания «DP Air Gas».

Плотность аргона и другие его физические свойства

Молекулы аргона одноатомные и взаимодействуют друг с другом лишь за счет слабых лондоновских сил.

Аргон образует клараты на основе воды и гидрохинона, например, состава 8Ar×46Н₂О. Плохо растворяется в воде (растворимость понижается в присутствии сильных электролитов), лучше — в органических растворителях.

Важнейшие константы аргона приведены в таблице ниже.

Таблица 1. Физические свойства и плотность аргона.

Плотность, г/см 3

Температура плавления, o С

Температура кипения, o С

Стандартная энтальпия испарения, кДж/моль (20 o С)

Растворимость в воде при 20 o С, мл/л

Распространенность аргона в природе

Аргон содержится, главным образом, в воздухе (его содержание составляет 0,932% (об.), 1,28% (масс.)), являясь сырьем для его промышленного получения.

Краткая характеристика химических свойств и плотность аргона

Аргон не реагирует со всеми другими веществами (простыми и сложными).

Примеры решения задач

Задание	Какие газы тяжелее, а какие легче воздуха и во сколько раз: диоксид углерода, диоксид азота, монооксид углерода, хлор, аммиак?
Решение	Отношение массы данного газа к массе другого газа, взятого в том же объеме, при той же температуре и том же давлении, называется относительной плотностью первого газа по второму. Данная величина показывает, во сколько раз первый газ тяжелее или легче второго газа.

Относительную молекулярную массу воздуха принимают равной 29 (с учетом содержания в воздухе азота, кислорода и других газов). Следует отметить, что понятие «относительная молекулярная масса воздуха» употребляется условно, так как воздух – это смесь газов.

D_air(CO) = 28 / 29 = 0,97.

Ответ диоксид углерода, диоксид азота и хлор тяжелее воздуха соответственно в 1,52; 1,59 и 2,45 раза, а монооксид углерода и аммиак – легче в 0,97 и 0,57 раз.

Задание	Определите плотность газовой смеси по водороду, если смесь состоит из кислорода и азота объемами 56 дм 3 и 28 дм 3 (н.у.) соответственно.
Решение	Найдем объемные доли веществ в смеси:

j (O₂) = 56 / (56 + 28) = 56 / 84 = 0,7.

j (N₂) = 28 / (56 + 28) = 28 / 84 = 0,3.

Объемные доли газов будут совпадать с молярными, т.е. с долями количеств веществ, это следствие из закона Авогадро. Найдем условную молекулярную массу смеси:

M_r conditional (mixture) = 0,7 × 32 + 0,3 × 28 = 22,4 + 8,4 = 30,8.

Найдем относительную плотность смеси по кислороду:

Ответ Относительная плотность по водороду смеси, состоящей из кислорода и азота равна 15,4.

Копирование материалов с сайта возможно только с разрешения
администрации портала и при наличие активной ссылки на источник.

Понравился сайт? Расскажи друзьям!