水在不同温度下的饱和蒸气压
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饱和蒸气压(saturated vapor pressure)
在密闭条件中,在一定温度下,与液体或固体处于相平衡的蒸气所具有的压力称为饱和蒸气压。同一物质在不同温度下有不同的蒸气压,并随着温度的升高而增大。不同液体饱和蒸汽压不同,溶剂的饱和蒸汽压大于溶液的饱和蒸汽压;对于同一物质,固态的饱和蒸汽压小于液态的饱和蒸汽压。例如,在30℃时,水的饱和蒸气压为4132.982Pa,乙醇为10532.438Pa。而在100℃时,水的饱和蒸气压增大到101324.72Pa,乙醇为222647.74Pa。饱和蒸气压是液体的一项重要物理性质,如液体的沸点、液体混合物的相对挥发度等都与之有关。
饱和蒸气压曲线
水在不同温度下的饱和蒸气压
Saturated Water Vapor Pressures at Different Temperatures
编辑本段饱和蒸汽压公式
(1)Clausius-Claperon方程:d lnp/d(1/T)=-H(v)/(R*Z(v))
式中p为蒸汽压;H(v)为蒸发潜热;Z(v)为饱和蒸汽压缩因子与饱和液体压缩因子之差。
该方程是一个十分重要的方程,大部分蒸汽压方程是从此式积分得出的。
(2)Clapeyron 方程:
若上式中H(v)/(R*Z(v))为与温度无关的常数,积分式,并令积分常数为A,则得Clapeyron方程:ln p=A-B/T
式中B=H(v)/(R*Z(v))。
(3)Antoine方程:ln p=A-B/(T+C)
式中,A,B,C为Antoine常数,可查数据表。Antoine方程是对Clausius-Clapeyron 方程最简单的改进,在1.333~199.98kPa范围内误差小。
编辑本段附录
在表1中给出了采用Antoine公式计算不同物质在不同温度下蒸气压的常数A、B、C。其公式如下
lgP=A-B/(t+C) (1)
式中:P—物质的蒸气压,毫米汞柱;
t—温度,℃
公式(1)适用于大多数化合物;而对于另外一些只需常数B与C值的物质,则可采用(2)公式进行计算
lgP=-52.23B/T+C (2)
式中:P—物质的蒸气压,毫米汞柱;
表1 不同物质的蒸气压
名称分子式范围(℃) A B C
银 Ag 1650~1950 公式(2) 250 8.76
氯化银 AgCl 1255~1442 公式(2) 185.5 8.179
三氯化铝 AlCl3 70~190 公式(2) 115 16.24
氧化铝 Al2O3 1840~2200 公式(2) 540 14.22
砷 As 440~815 公式(2) 133 10.800
砷 As 800~860 公式(2) 47.1 6.692
三氧化二砷 As2O3 100~310 公式(2) 111.35 12.127 三氧化二砷 As2O3 315~490 公式(2) 52.12 6.513 氩 Ar -207.62~-189.19 公式(2) 7.8145 7.5741
金 Au 2315~2500 公式(2) 385 9.853
三氯化硼BCl3 …… 6.18811 756.89 214.0
钡 Ba 930~1130 公式(2) 350 15.765
铋 Bi 1210~1420 公式(2) 200 8.876
溴Br2 …… 6.83298 113.0 228.0
碳 C 3880~4430 公式(2) 540 9.596
二氧化碳CO2 …… 9.64177 1284.07 268.432
二硫化碳 CS2 -10~+160 6.85145 1122.50 236.46
一氧化碳 CO -210~-160 6.24020 230.274 260.0
四氯化碳CCl4 …… 6.93390 1242.43 230.0
钙 Ca 500~700 公式(2) 195 9.697
钙 960~1100 公式(2) 370 16.240
镉 Cd 150~320.9 公式(2) 109 8.564
镉 500~840 公式(2) 99.9 7.897
氯Cl2 …… 6.86773 821.107 240
二氧化氯 ClO2 -59~+11 公式(2) 27.26 7.893
钴 Co 2374 公式(2) 309 7.571
铯 Cs 200~230 公式(2) 73.4 6.949
铜 Cu 2100~2310 公式(2) 468 12.344
氯化亚铜 Cu2Cl2 878~1369 公式(2) 80.70 5.454 铁 Fe 2220~2450 公式(2) 309 7.482
氯化亚铁 FeCl2 700~930 公式(2) 135.2 8.33
氢 H2 -259.2~-248 5.92088 71.615 276.337
氟化氢 HF -55~+105 8.38036 1952.55 335.52
氯化氢 HCl -127~-60 7.06145 710.584 255.0
溴化氢 HBr -120~-87① 8.4622 1112.4 270
溴化氢 -120~-60 6.88059 732.68 250
碘化氢 HI -97~-51 公式(2) 24.16 8.259
碘化氢 -50~-34 公式(2) 21.58 7.630
氰化氢 HCN -85~-40 7.80196 1425.0 265.0
氰化氢 -40~+70 7.29761 1206.79 247.532
过氧化氢 H2O2 10~90 公式(2) 48.53 8.853
水② H2O 0~60 8.10765 1750.286 235.0
水③ 60~150 7.96681 1668.21 228.0
硒化氢 H2Se 66~-26 公式(2) 20.21 7.431
硫化氢 H2S -110~83 公式(2) 20.69 7.880