Летучесть в водяных парах
|
Вплоть до 0,05 вплоть до 0,45 свыше 0,65 |
Кеннеди [25] было показано, что, хотя монокремневая кислота Si (ОН) 4 является нелетучей при обычной температуре и быстро полимеризуется при нагревании, тем не менее ее. растворимость в воде значительно возрастает при повышении температуры и давления и она может существовать в равновесии с водяным паром. Это важно учитывать при работе котлов сверхвысокого давления тепловых электростанций, когда на лопатках турбин наращиваются отложения до тех пор, пока весь кремнезем не удалится из питательной воды. Брэди [26] предполагает, что летучие разновидности существуют в виде Si (ОН) t или (HO)3SiOSi(OH)3. Эстренд [27] нашел, что вплоть до 350 °С и 300 атм летучесть возрастает с понижением щелочности раствора. Это, безусловно, является подтверждением того, что мономерная форма Si(OH)4 более летуча, чем силикат-ион. Уэндландт и Гремзер [28] представили обзор данных, полученных исследователями в предшествующие годы, и рассчитали значения констант химического равновесия. Это позволило им установить для кварца связь между типами летучих веществ в паровой фазе и плотностью водяных паров:
Плотность пара, г/см3
Si02 + 2H20=Si (ОН),, 2Si02 + 3H20 = (H0)3Si0 Si (ОН)з Si02 + Н20 = 0 Si (ОН)2
Подобным же образом Мартынова, Фурсенко и Попов [29] нашли, что при нагревании раствора, насыщенного растворимым кремнеземом, в области температур 263—364 °С примерно одна треть кремнезема в паровой фазе представляла собой ди - кремневую кислоту, тогда как в области температур 151—223 °С кремнезем в парах был полностью мономерной кислотой.
Хейтман [30] пришел к заключению, что отложение на лопатках турбин было минимальным, когда концентрация кремнезема составляла менее чем 0,000001 масс.%, концентрация железа — менее чем 0,0000005 масс.%, а электропроводность — менее чем 0,1 (мкОм-см)"1. Согласно измерениям Хейтмана [31], концентрация кремнезема в паровой фазе при давлении пара 0,3 кг/см2 колеблется в пределах от 0,1 мг/кг при 400 °С до 5 мг/кг при 600 °С, но она повышается до более чем 100 мг/кг при давлении 300 кг/см2.
