oltrew
23.09.2013, 23:03
Скопилась табличка реакций кислот-солей, которые можно использовать для генерации СО2.
https://dl.dropboxusercontent.com/u/73820111/%D0%A5%D0%B8%D0%BC.%D0%B3%D0%B5%D0%BD%D0%B5%D1%80% D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80%20%D0%A1%D0%9E2%20-%20%D0%9A%D0%B0%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%BE%D0%B3%20%D 1%85%D0%B8%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0% B8%D1%85%20%D1%80%D0%B5%D0%B0%D0%BA%D1%86%D0%B8%D0 %B9%20-%20%D0%9C%D0%BE%D1%8F%20%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0.p ng
Таблицы Google (https://docs.google.com/spreadsheets/d/1K-so5Ld4CamzFalE2asrEg9d3jmobFlxtKICntzi23w/edit?usp=sharing)
СО2.xls (https://yadi.sk/i/YHp2D0Lk3AcFCA)
Полезным будет всю СО2-шную химию собрать в одну химическую тему и постепенно пополнять ее информацией.
В химии чайник, поэтому ошибки должны быть. Буду благодарен за поправки, замечания, дополнения.
Подробнее по основным в-вам:
Лимонная кислота C6H8O7, она разная бывает.
Безводная (ангидрид) молярная масса 192 г/моль, растворимость в воде 133 г/100мл, насыпная плотность - 0,76.
Моногидрат (встроена молекула воды), молярная масса 210, растворимость 162 г/100мл (недостоверно).
Если написано ГОСТ Р 53040-2008 или CAS 77-92-9, то это безводная. Если написано ГОСТ 908 или CAS 5949-29-1, то моногидрат. А если ГОСТ 3652-69 или ТУ 9199-001-18293020-00, ТУ 9199-029-00334557-99, ТУ 9199-039-17910261-11, то может быть и водная и безводная. В прод. магазинах чаще продается моногидрат. Пишут, что под видом лимонной иногда продается китайская винная кислота. Безводная сильнее напитывает влагу и слеживается в комки - можно пощупать пакетик. Моногидрат на воздухе выветривается - теряет воду. Если заморачиваться точностью концентраций, то расфасованную кислоту желательно взвешивать и на увеличившийся нетто вес безводной отнимать воду, а на выветрившийся нетто вес моногидрата добавлять воды. Но нам особая точность не нужна - абы СО2 давала.
Сода пищевая NaHCO3 (гидрокарбонат натрия), молярная масса 84 г/моль, растворимость 9,6 г/100мл (20С), насыпная плотность (0,7-1), хорошо напитывает влагу. Соды для полной реакции должно быть с избытком, тем более она дешевая. Значит, весовая пропорция сода/кислота не менее 1,5 для безводной и 1,3 для моногидрата. Сода напитывает влагу, насыпная плотность может быть намного больше паспортной - как-то измерял свежекупленную - была 1,2 кг/л.
Продолжение подробного обзора кислот-солей будет позже... и может кто добавит свои СО2-прикладные химические знания.
Глядя на табличку, удобнее делать выводы о неприменимости, сложности, неэффективности применения некоторых в-в или об их необходимых концентрациях в растворе.
Пример с растворимостями:
При реакции 100 г лимонной кислоты с пищевой содой образуется 134 г Цитрата натрия (ЦН), растворимостью 72г/100мл (25 C). А воды всего 28 и 34 г. При насыщении (а может и раньше) ЦН выстесняет из раствора значительно менее растворимую соду. В насыщенном растворе цитрата натрия вместо 96 г/л соды будет всего 13 г/л, т.е. в 7,5 раз меньше (пропорционально растворимостям). Такое сильное изменение концентрации соды в растворе заметно увеличивает химический гистерезис и разгоняет давление.
От 100 г безводной кислоты образуется 134,4 г ЦН. Для его полного растворения нужно добавить не менее 159 мл воды.
При использовании моногидрата нужно добавлять не менее 137 мл воды на 100 г кислоты.
С учетом присутствия в растворе еще соды, на 100 г лимонной кислоты должно быть (округлил) не менее 200 г воды для безводной и не менее 150 г воды для моногидрата.
Почти такая же ситуация с уксусной кислотой. При реакции 100 г 70%-ной эссенции с пищевой содой образуется 95,7 г ацетата натрия растворимостью 76г/100мл. А воды всего 30 г. Значит для НЕпоявления в зоне реакции нерастворимого осадка ацетата натрия, воды в соде должно быть не менее 110 г на каждые 100 г эссенции (с учетом еще растворенной соды). А эссенция и 80%-ная бывает...
Для чего в таблице плотности?
Если раствор не перемешивать, он расслаивается по плотностям. Например, при реакции лимонной кислоты с содой:
плотность воды - 1 г/см³
лимонной кислоты - 1,542
цитрата натрия - 1,70
пищевой соды - 2,16
Если капать лимонную кислоту НА раствор соды, то без перемешивания вверху исчезает сода и будет формироваться бОльшая концентрация воды с кислотой отделенная от соды концентрацией цитрата натрия. Проникновение за счет диффузии медленное, а при случайном смешивании случится бурная реакция. Поэтому и нужно раствор кислоты подавать ПОД соду. Такая же картина и с уксусной кислотой.
https://dl.dropboxusercontent.com/u/73820111/%D0%A5%D0%B8%D0%BC.%D0%B3%D0%B5%D0%BD%D0%B5%D1%80% D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80%20%D0%A1%D0%9E2%20-%20%D0%9A%D0%B0%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%BE%D0%B3%20%D 1%85%D0%B8%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0% B8%D1%85%20%D1%80%D0%B5%D0%B0%D0%BA%D1%86%D0%B8%D0 %B9%20-%20%D0%9C%D0%BE%D1%8F%20%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0.p ng
Таблицы Google (https://docs.google.com/spreadsheets/d/1K-so5Ld4CamzFalE2asrEg9d3jmobFlxtKICntzi23w/edit?usp=sharing)
СО2.xls (https://yadi.sk/i/YHp2D0Lk3AcFCA)
Полезным будет всю СО2-шную химию собрать в одну химическую тему и постепенно пополнять ее информацией.
В химии чайник, поэтому ошибки должны быть. Буду благодарен за поправки, замечания, дополнения.
Подробнее по основным в-вам:
Лимонная кислота C6H8O7, она разная бывает.
Безводная (ангидрид) молярная масса 192 г/моль, растворимость в воде 133 г/100мл, насыпная плотность - 0,76.
Моногидрат (встроена молекула воды), молярная масса 210, растворимость 162 г/100мл (недостоверно).
Если написано ГОСТ Р 53040-2008 или CAS 77-92-9, то это безводная. Если написано ГОСТ 908 или CAS 5949-29-1, то моногидрат. А если ГОСТ 3652-69 или ТУ 9199-001-18293020-00, ТУ 9199-029-00334557-99, ТУ 9199-039-17910261-11, то может быть и водная и безводная. В прод. магазинах чаще продается моногидрат. Пишут, что под видом лимонной иногда продается китайская винная кислота. Безводная сильнее напитывает влагу и слеживается в комки - можно пощупать пакетик. Моногидрат на воздухе выветривается - теряет воду. Если заморачиваться точностью концентраций, то расфасованную кислоту желательно взвешивать и на увеличившийся нетто вес безводной отнимать воду, а на выветрившийся нетто вес моногидрата добавлять воды. Но нам особая точность не нужна - абы СО2 давала.
Сода пищевая NaHCO3 (гидрокарбонат натрия), молярная масса 84 г/моль, растворимость 9,6 г/100мл (20С), насыпная плотность (0,7-1), хорошо напитывает влагу. Соды для полной реакции должно быть с избытком, тем более она дешевая. Значит, весовая пропорция сода/кислота не менее 1,5 для безводной и 1,3 для моногидрата. Сода напитывает влагу, насыпная плотность может быть намного больше паспортной - как-то измерял свежекупленную - была 1,2 кг/л.
Продолжение подробного обзора кислот-солей будет позже... и может кто добавит свои СО2-прикладные химические знания.
Глядя на табличку, удобнее делать выводы о неприменимости, сложности, неэффективности применения некоторых в-в или об их необходимых концентрациях в растворе.
Пример с растворимостями:
При реакции 100 г лимонной кислоты с пищевой содой образуется 134 г Цитрата натрия (ЦН), растворимостью 72г/100мл (25 C). А воды всего 28 и 34 г. При насыщении (а может и раньше) ЦН выстесняет из раствора значительно менее растворимую соду. В насыщенном растворе цитрата натрия вместо 96 г/л соды будет всего 13 г/л, т.е. в 7,5 раз меньше (пропорционально растворимостям). Такое сильное изменение концентрации соды в растворе заметно увеличивает химический гистерезис и разгоняет давление.
От 100 г безводной кислоты образуется 134,4 г ЦН. Для его полного растворения нужно добавить не менее 159 мл воды.
При использовании моногидрата нужно добавлять не менее 137 мл воды на 100 г кислоты.
С учетом присутствия в растворе еще соды, на 100 г лимонной кислоты должно быть (округлил) не менее 200 г воды для безводной и не менее 150 г воды для моногидрата.
Почти такая же ситуация с уксусной кислотой. При реакции 100 г 70%-ной эссенции с пищевой содой образуется 95,7 г ацетата натрия растворимостью 76г/100мл. А воды всего 30 г. Значит для НЕпоявления в зоне реакции нерастворимого осадка ацетата натрия, воды в соде должно быть не менее 110 г на каждые 100 г эссенции (с учетом еще растворенной соды). А эссенция и 80%-ная бывает...
Для чего в таблице плотности?
Если раствор не перемешивать, он расслаивается по плотностям. Например, при реакции лимонной кислоты с содой:
плотность воды - 1 г/см³
лимонной кислоты - 1,542
цитрата натрия - 1,70
пищевой соды - 2,16
Если капать лимонную кислоту НА раствор соды, то без перемешивания вверху исчезает сода и будет формироваться бОльшая концентрация воды с кислотой отделенная от соды концентрацией цитрата натрия. Проникновение за счет диффузии медленное, а при случайном смешивании случится бурная реакция. Поэтому и нужно раствор кислоты подавать ПОД соду. Такая же картина и с уксусной кислотой.