Растворимость газов в жидкостях

Растворимость газов в жидкостях в очень большой степени зависит от природы газа и растворителя, от температуры и давления. Если между газом и растворителем нет химического взаимодействия, то обычно концентрация газа не велика. При нормальных условиях в 1 л воды растворяется 875 г аммиака и только 0,002 г водорода. Так же плохо в воде растворяется азот. Кислород в воде растворяется примерно в 2 раза лучше, чеи азот. Поэтому воздух, растворенный в воде, более богат кислородом, чем воздух атмосферы.

Зависимость растворимости газов от давления определяется законом Генри. Согласно закону Генри растворимость газа при постоянной температуре прямо пропорциональна давлению газа над раствором :

с = Кp.

сконцентрация газа в растворе; рдавление газа над раствором; К — коэффициент пропорциональности, зависящий от природы жидкости и газа.

Закон Генри справедлив только для разбавленных растворов и низких давлений. Для смеси газов растворимость каждого из них пропорциональна его парциальному давлению. Газы, вступающие во взаимодействие с растворителем (например NH3, SO2, HCl с водой), закону Генри не подчиняются. Их растворимость так же растет с повышением давления, но по более сложному закону.

Понижение давления газа над раствором ведет к уменьшению растворимости газа и выделению его из жидкости в виде пузырьков. Примером могут служить различные газированные напитки (фруктовые воды, шампанское), в которых при большом давлении растворен диоксид углерода. При открывании бутылки давление над жидкостью резко снижается и растворенный СО2 интенсивно выделяется.

Растворение газов почти всегда идет с выделением теплоты. С повышением температуры равновесие смещается в сторону эндотермического процесса и растворимость газов уменьшается; с понижением температуры растворимость газов увеличивается. Длительным кипячением можно почти полностью удалить растворенные газы из жидкости, а насыщение жидкостей газом целесообразнее проводить при низких температурах.

Растворимость газов уменьшается при наличии в растворе третьего компонента.