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sunsamm

铁虫 (初入文坛)

[求助] 求二氧化碳在水中的溶解度

我想知道以下情况能不能用亨利定律计算二氧化碳在水中的溶解度。
常温(25度)下,空气跟二氧化碳混合气体,二氧化碳占30%(体积分数)时,二氧化碳的溶解度应该怎么计算,

根据亨利定律,二氧化碳的溶解度跟二氧化碳的分压成正比,
P总*CO2%=Kx*nCO2/n(标准)
其中P总为101325Pa,Kx=1.66*10^9,n(标准)=1mol/L
nCO2(二氧化碳溶解度)=101325Pa * 30% * 1mol/L / (1.66*^9)
为了将溶解度单位换算成L/L,最后还要乘以25摄氏度时,1mol气体的体积常数24.5,

这样计算出来的溶解度很低,是10^-4级,总觉得哪里不对。

我不确定的地方是1.能用亨利定律算吗;2.亨利常数取1.66*10^9对不对

哪位高手知道这个应该怎么算。
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弋江东流

金虫 (正式写手)

★ ★
fds329: 金币+2, 感谢应助。辛苦了O(∩_∩)O 2012-04-12 00:27:12
记得初中化学学过常温常压下1L水大约可以最多溶解1LCO2。
那么CO2物质的量为1/24.5=0.0408 mol
水的物质的量为1/0.018=55.6mol
CO2在水中的摩尔分数为7.3381E-4
那么亨利常数K=101325/7.3381E-4=1.381E8
和楼主的亨利常数差一个数量级!
当时明月在,曾照彩云归。
2楼2012-04-11 23:00:31
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wenk2222

捐助贵宾 (小有名气)

铜虫

【答案】应助回帖

★ ★ ★
fds329: 金币+3, ICEPI+1, 感谢应助。辛苦了O(∩_∩)O 2012-05-12 23:54:33
引用回帖:
2楼: Originally posted by 弋江东流 at 2012-04-11 23:00:31:
记得初中化学学过常温常压下1L水大约可以最多溶解1LCO2。
那么CO2物质的量为1/24.5=0.0408 mol
水的物质的量为1/0.018=55.6mol
CO2在水中的摩尔分数为7.3381E-4
那么亨利常数K=101325/7.3381E-4=1.381E8
和楼 ...

我最近正好要算这个,亨利定律的系数我忘了,好像对于质量分数,摩尔浓度分数,分压分数都有不同的数值,你的这个计算指标下没问题,
不知道楼主的系数是哪一个指标做出来的,我们先讨论楼主后面的内容。
1,标准单位是mol/m3,不是摩尔每升,所以后来楼主的体积比的数值是不是因此偏差了3个数量级,具体是大是小还要再讨论。
2,亨利定律是(热力学)平衡状态下的情况,实际上很难达到,并且如果是正常的常压吸收,在吸收过程中由于气体进入液体时表面能的影响,液体内部的浓度会低于理论值。过饱和情况猜测应该相反,但我没确切的证据,大家讨论吧。
3,实际溶解度和液体流动状态有关,(国内报道普通震荡引起饱和CO2析出8-15%,该文的结论是流动改变恒力系数)。
这块宝地发现得晚了
9楼2012-05-11 22:12:59
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普通回帖

弋江东流

金虫 (正式写手)

★ ★
fds329: 金币+1, 感谢应助。辛苦了O(∩_∩)O 2012-04-12 00:27:05
见证2011: 金币+1, 欢迎常来! 2012-04-12 09:02:29
http://zhidao.baidu.com/question/348726633.html
在0℃,标准大气压下
二氧化碳的溶解度为(体积比)1:1.713

在20℃,标准大气压下
二氧化碳的溶解度为(体积比)1:0.878

在25℃,标准大气压下
二氧化碳的溶解度为(体积比)1:0.759

二氧化碳为非极性分子,但是溶解在水中可以以水合二氧化碳的形式存在,还会生成碳酸分子,促进二氧化碳溶解,所以二氧化碳的溶解度是最大的,约为1:1.
当时明月在,曾照彩云归。
3楼2012-04-11 23:03:47
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changyf

铁杆木虫 (职业作家)

【答案】应助回帖

★ ★ ★
感谢参与,应助指数 +1
fds329: 金币+2, 感谢应助。辛苦了O(∩_∩)O 2012-04-12 00:26:34
见证2011: 金币+1, 感谢参与! 2012-04-12 09:02:39
因为本身你的溶液是一个非理想溶液,单纯用亨利定律的话误差肯定不会小了。

» 本帖已获得的红花(最新10朵)

4楼2012-04-11 23:21:54
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弋江东流

金虫 (正式写手)

fds329: , 乱码。呵呵 2012-04-13 16:55:37
???????:
4?: Originally posted by changyf at 2012-04-11 23:21:54:
??????????????????????????????????ú??????????????????С???

???想溶液???满足拉乌尔定律???,??????想溶液稀溶液都???以用亨利定律的,???是亨利常数??一样而已。???想溶液和??????想溶液在这个层???的区别就是???想溶液的亨利常数就是饱和蒸汽压(如果温度未超过临界温度。)
当时明月在,曾照彩云归。
5楼2012-04-12 09:30:49
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sunsamm

铁虫 (初入文坛)

引用回帖:
2楼: Originally posted by 弋江东流 at 2012-04-11 23:00:31:
记得初中化学学过常温常压下1L水大约可以最多溶解1LCO2。
那么CO2物质的量为1/24.5=0.0408 mol
水的物质的量为1/0.018=55.6mol
CO2在水中的摩尔分数为7.3381E-4
那么亨利常数K=101325/7.3381E-4=1.381E8
和楼 ...

1.66E10是从《物理化学》书上的亨利常数表里查到的,298,15K时,CO2的溶解度,看来这个不能用书上的,多谢。
努力挣钱
6楼2012-04-12 09:34:18
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sunsamm

铁虫 (初入文坛)

送鲜花一朵
引用回帖:
4楼: Originally posted by changyf at 2012-04-11 23:21:54:
因为本身你的溶液是一个非理想溶液,单纯用亨利定律的话误差肯定不会小了。

我想问问,我这种情况,应该怎么计算溶解度呢。
努力挣钱
7楼2012-04-12 09:35:23
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changyf

铁杆木虫 (职业作家)

【答案】应助回帖

★ ★ ★
sunsamm: 金币+2, 有帮助 2012-04-12 17:27:52
fds329: 金币+1, 感谢回帖 2012-04-13 16:55:53
引用回帖:
7楼: Originally posted by sunsamm at 2012-04-12 09:35:23:
我想问问,我这种情况,应该怎么计算溶解度呢。

这样的话就比较麻烦了,需要借助计算机,通过迭代的方法来计算,楼主可以参考一下相关的计算物理化学书籍。
8楼2012-04-12 10:11:12
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一条路

金虫 (小有名气)

楼主,你好,最近我也在计算CO2在水中的溶解度问题,但是好像根据书上的亨利定律算出来和你的值查了好几个数量级,《环境化学》书上计算出1L水中溶解的CO2浓度在0.0000124mol.L-1,想请教下这个是哪里出问题了呀?谢谢~~~
10楼2012-10-29 10:11:01
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