Аккумулирование тепла или холода в энтальпии растворения

Вопросы, связанные с химией вообще. Вы можете задать здесь свой вопрос, и мы постараемся на него ответить.
General chemical questions go here
dmr
Сообщения: 2616
Зарегистрирован: Вт апр 02, 2013 7:28 am

Аккумулирование тепла или холода в энтальпии растворения

Сообщение dmr » Пт май 10, 2013 1:46 pm

Не поможите подыскать подходящее вещество, со следующими свойствами:
1)Растворимость что бы сильно(экспоненциально) росла при повышении(понижении температуры),например не меньше чем у нитрат аммония
2)Энтальпия растворения(положительно,или отрицательная),была высока по абсолютному значению,разов в 5 больше,чем нитрат аммония.
3)не образовывала кристаллогидратов,ну или хотя бы,что бы их образование не уменьшала абсолютное значение энтальпии растворения
4)было бы достаточно химически инертно(типа не разъедало пластик или металлы,не выделяло отравляющих паров,не взаимодействовало с атмосферными газами ) при нормальных условиях
5)Ну и очень желательно,что бы оно было не очень дорогим,и не очень редким
Сам сопоставлял разные он лайн справочники по растворимости и энтальпии растворения,кроме нитрат аммония ничего особо не нашел,НО ЭТОГО МАЛО...
Это может быть не просто,но это может быть!
Истина может и на вашей стороне,но не забывайте и о другой

Аватара пользователя
amik
Сообщения: 23104
Зарегистрирован: Вс мар 05, 2006 9:32 pm

Re: Аккумулирование тепла или холода в энтальпии растворения

Сообщение amik » Пт май 10, 2013 5:52 pm

dmr писал(а):Энтальпия растворения(положительно,или отрицательная),была высока по абсолютному значению,разов в 5 больше,чем нитрат аммония.
Для охлаждения подобрать желаемое нереально, процессы сольватации на порядок величины менее энергетически эффективны, чем простые химические реакции :dontknow:
Нитрат аммония не случайно используют в демонстрационных опытах на лекциях и на ютубе. Из недорогих и доступных аналогично ведет себя роданид аммония.
Бог на стороне не больших батальонов, а тех, кто лучше стреляет (приписывается Вольтеру)

dmr
Сообщения: 2616
Зарегистрирован: Вт апр 02, 2013 7:28 am

Re: Аккумулирование тепла или холода в энтальпии растворения

Сообщение dmr » Пт май 10, 2013 8:26 pm

Но зато процессы растворения и соответственно кристализации,происходят "плавнее",чем химические,и эти процессы можно использовать как тепловой буферный аккумулятор. Допустим аккумулирование дневного и даже летнего тепла для использования в холодное время. Кристаллизация из раствора 120кг селитры по тепловому эффекту равна сжиганию 1м3 природного газа
А для солей растворяющихся с нагревом?

[ Post made via Mobile Device ] Изображение
Это может быть не просто,но это может быть!
Истина может и на вашей стороне,но не забывайте и о другой

Аватара пользователя
amik
Сообщения: 23104
Зарегистрирован: Вс мар 05, 2006 9:32 pm

Re: Аккумулирование тепла или холода в энтальпии растворения

Сообщение amik » Пт май 10, 2013 9:23 pm

Соли с большим тепловым эффектом растворения есть в загашнике у матери-природы, например безводный хлорид алюминия и его братья-галогениды. Для ваших целей только они непригодны и процесс необратим.
Слабый экзоэффект наблюдается при растворении многих безводных солей. Пусть будет сульфат натрия.
А что так за соли, не образующие кристаллогидратов ухватились? Для аккумулирования солнечной энергии как раз кристаллогидраты широко используются. Ацетат и тиосульфат натрия весьма удобны в работе и конструкции приборов с их участием отработаны до мелочей. Хочется неизведанного :mrgreen:
Бог на стороне не больших батальонов, а тех, кто лучше стреляет (приписывается Вольтеру)

dmr
Сообщения: 2616
Зарегистрирован: Вт апр 02, 2013 7:28 am

Re: Аккумулирование тепла или холода в энтальпии растворения

Сообщение dmr » Пт май 10, 2013 10:21 pm

Не образующие кристаллогидраты,потому что по многим которые видел в справочниках,кстати именно сульфаты,потому что от степени гидратации сильно меняется теплота растворения(вплоть до изменения знака),в итоге не получится однозначного направления теплообмена. Ну а насчет неизведанного может и правы. По вашим приведенным примера порою по справочникам

[ Post made via Mobile Device ] Изображение
Это может быть не просто,но это может быть!
Истина может и на вашей стороне,но не забывайте и о другой

dmr
Сообщения: 2616
Зарегистрирован: Вт апр 02, 2013 7:28 am

Re: Аккумулирование тепла или холода в энтальпии растворения

Сообщение dmr » Пт май 10, 2013 10:22 pm

Кстати о конструкциях приборов ссылочку не скинете???

[ Post made via Mobile Device ] Изображение
Это может быть не просто,но это может быть!
Истина может и на вашей стороне,но не забывайте и о другой

Ferom
Сообщения: 1049
Зарегистрирован: Чт дек 16, 2010 11:43 am

Re: Аккумулирование тепла или холода в энтальпии растворения

Сообщение Ferom » Пт май 10, 2013 10:52 pm

Про приборы... А как Вы эту самую, аккумулированную энергию, в электричество преобразовывать планируете?

dmr
Сообщения: 2616
Зарегистрирован: Вт апр 02, 2013 7:28 am

Re: Аккумулирование тепла или холода в энтальпии растворения

Сообщение dmr » Сб май 11, 2013 6:25 am

Не планирую,(но в принципе с низкопотенциальным теплом справляется Стирлинга двиг)
больше интересует тепловая. Поэтому и думаю о долгосрочных буферных аккумуляторах.
Те реактивы что предлагал Амик,для аккумулирования высокопотенциального,интенсивного тепла,с такой же короткоживущей интенсивной отдачи. Кроме того нет сильного роста растворимости по температуре,как у селитры.
Если предположить,существование соли с функцией растворимости как у селитры(~1,2*e^(t/45)),и энтальпией например -150-300. Летом "понемногу" добавляя в воду,и делая теплообмен(например барботацией),получим охлаждение,доведя к осени раствор до насыщения . Дальнейший теплообмен приведет к постепенному охлаждению раствора(с уменьш растворимости),с кристаллизацией в-ва,и отдачей тепла(получается высокая инерция по температуре). Даже в случае с селитрой теплоемкость насыщенного раствора при 45"С в 16-20раз выше чем у воды,а если в 5-10раз, еще увеличить энтальпию, то объем акк станет уже не мега

[ Post made via Mobile Device ] Изображение
Это может быть не просто,но это может быть!
Истина может и на вашей стороне,но не забывайте и о другой

dmr
Сообщения: 2616
Зарегистрирован: Вт апр 02, 2013 7:28 am

Re: Аккумулирование тепла или холода в энтальпии растворения

Сообщение dmr » Сб май 11, 2013 1:41 pm

По роданиду так и не нашел табличных данных по теплоте растворения,но по росту растворимости уступает селитре,да и вроде способствует коррозии,да и вроде не настолько "безопасен",в плане отравлений.
Кстати что там за фигня у роданида с аммиаком,почему аммиак конденсируется вокруг роданида? Это "физика" или "химия"?

[ Post made via Mobile Device ] Изображение
Это может быть не просто,но это может быть!
Истина может и на вашей стороне,но не забывайте и о другой

Аватара пользователя
amik
Сообщения: 23104
Зарегистрирован: Вс мар 05, 2006 9:32 pm

Re: Аккумулирование тепла или холода в энтальпии растворения

Сообщение amik » Вс май 12, 2013 1:04 pm

Учтите фактор теплопотерь на излучения от нагретого тела, которые в какой-то момент сравняются с энергией, получаемой от внешнего источника.
Стоит представлять, что выше ~45-50oC раствор на солнце не нагреется, если не использовать зеркальные концентраторы, поэтому поиски веществ с большой растворимостью бесперспективны.
Думается также, что селитра при медленном охлаждении раствора застынет в монолит на дне сосуда, который в следующем цикле просто не будет растворяться. Видимо из-за этого в теплонакопительных системах используются соли в виде кристаллогидратов. Они содержат воду, требующуюся для "плавления", как бы внутри себя.
Обдумайте :wink:
Бог на стороне не больших батальонов, а тех, кто лучше стреляет (приписывается Вольтеру)

dmr
Сообщения: 2616
Зарегистрирован: Вт апр 02, 2013 7:28 am

Re: Аккумулирование тепла или холода в энтальпии растворения

Сообщение dmr » Вс май 12, 2013 2:23 pm

Что бы не застыла можно непрерывно барботировать,тем самым,будет в том числе непрерывный теплообмен. Т.е буферный аккумулятор. Беда в том,что для охлаждения,и безтопливного обогрева помещения зимой с помощью селитрового тепл.акку,по моему расчету, нужен размер емкостью примерно 100% объема самого помещения(в условиях ташкента),что само собой неприемлемо. Отсюда и вопрос в начале темы. Если тепл.растворения была бы раз в несколько больше? Было бы без топливное счастье и независимость

[ Post made via Mobile Device ] Изображение
Это может быть не просто,но это может быть!
Истина может и на вашей стороне,но не забывайте и о другой

dmr
Сообщения: 2616
Зарегистрирован: Вт апр 02, 2013 7:28 am

Re: Аккумулирование тепла или холода в энтальпии растворения

Сообщение dmr » Вс май 12, 2013 4:11 pm

Энергия идет от большего к меньшему,поэтому добавив порцию соли,или воды(охладив раствор) можно исключить теплопотери излучением

[ Post made via Mobile Device ] Изображение
Это может быть не просто,но это может быть!
Истина может и на вашей стороне,но не забывайте и о другой

dmr
Сообщения: 2616
Зарегистрирован: Вт апр 02, 2013 7:28 am

Re: Аккумулирование тепла или холода в энтальпии растворения

Сообщение dmr » Вс май 12, 2013 4:17 pm

А не известны ли вам соли растворяющиеся с сильным нагревом,увеличивающие растворимость с понижением температуры. Неограниченно растворимые кислоты не пойдут,во первых потому что неограниченно,во вторых потому что кислоты

[ Post made via Mobile Device ] Изображение
Это может быть не просто,но это может быть!
Истина может и на вашей стороне,но не забывайте и о другой

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 13068
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: Аккумулирование тепла или холода в энтальпии растворения

Сообщение Гесс » Вс май 12, 2013 4:57 pm

dmr писал(а):А не известны ли вам соли растворяющиеся с сильным нагревом,увеличивающие растворимость с понижением температуры.
Солей растворимость которых снижается при нагревании ооочень мало. Я помню только карбонат лития.

UPD. Интернет говорит:
Ce2(SeO4)3
CaSO4
Ni(IO3)2*4H2O (стоит проверить)
Nd((CH3)2PO4)3 (стремно смотрится)
Lu2(SO4)3*8H2O

dmr
Сообщения: 2616
Зарегистрирован: Вт апр 02, 2013 7:28 am

Re: Аккумулирование тепла или холода в энтальпии растворения

Сообщение dmr » Вс май 12, 2013 5:45 pm

Понимаю только что такое гипс,но ощутимого теплового эффекта нет. Остальное даже не слыщал.
Нужен ищо и растворение с сильным нагревом,и сильное изменение растворимости,как в примере с селтрой

[ Post made via Mobile Device ] Изображение
Это может быть не просто,но это может быть!
Истина может и на вашей стороне,но не забывайте и о другой

dmr
Сообщения: 2616
Зарегистрирован: Вт апр 02, 2013 7:28 am

Re: Аккумулирование тепла или холода в энтальпии растворения

Сообщение dmr » Вс май 12, 2013 5:52 pm

С лютецием вы ваще загнули

[ Post made via Mobile Device ] Изображение
Это может быть не просто,но это может быть!
Истина может и на вашей стороне,но не забывайте и о другой

Аватара пользователя
amik
Сообщения: 23104
Зарегистрирован: Вс мар 05, 2006 9:32 pm

Re: Аккумулирование тепла или холода в энтальпии растворения

Сообщение amik » Вс май 12, 2013 6:08 pm

Годятся сульфаты лантаноидов на букву Л: лютеций, лантан, а также начинающиеся на Г, Е, И, Н, П, Р и С.
Только теплота растворения :(
Бог на стороне не больших батальонов, а тех, кто лучше стреляет (приписывается Вольтеру)

dmr
Сообщения: 2616
Зарегистрирован: Вт апр 02, 2013 7:28 am

Re: Аккумулирование тепла или холода в энтальпии растворения

Сообщение dmr » Вс май 12, 2013 8:29 pm

Да уж , грек был прав,чем больше знаем,тем больше не знаем

[ Post made via Mobile Device ] Изображение
Это может быть не просто,но это может быть!
Истина может и на вашей стороне,но не забывайте и о другой

dmr
Сообщения: 2616
Зарегистрирован: Вт апр 02, 2013 7:28 am

Re: Аккумулирование тепла или холода в энтальпии растворения

Сообщение dmr » Вт май 14, 2013 5:52 am

В каких конкретно справочниках по максимуму ассортименту вещевств представлены теплоты растворения.
У меня в наличие(скачаны Некряч,Мищенко,и еще один н забыл фамилию)

[ Post made via Mobile Device ] Изображение
Это может быть не просто,но это может быть!
Истина может и на вашей стороне,но не забывайте и о другой

Iskander
Сообщения: 3152
Зарегистрирован: Чт июн 30, 2005 6:45 pm

Re: Аккумулирование тепла или холода в энтальпии растворения

Сообщение Iskander » Ср май 15, 2013 3:39 pm

amik писал(а):Для аккумулирования солнечной энергии как раз кристаллогидраты широко используются. Ацетат и тиосульфат натрия весьма удобны в работе и конструкции приборов с их участием отработаны до мелочей.
Для крупномасштабного отопления лучше использовать десятиводный сульфат натрия, он же мирабилит. Потребуется его всё равно дофига, а мирабилит, по крайней мере, дешёвый. Или делать как в Швеции: скважину с рассолом, куда летом закачивать тепло (тепловым насосом), а зимой брать его для отопления (тем же тепловым насосом). Правда, коллекторы тепловых насосов примерно в 4-5 раз большей площади, чем обогреваемое помещение. То есть при жилплощади 100 м2 - будь добр иметь 400-500 квадратов теплосборников или суммарно 400-500 м скважин.

В принципе, идея неплохая, но требует серьёзной переделки.

Ответить

Вернуться в «общехимические вопросы / general chemical issues»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 49 гостей