• как разделить смесь состоящую из гелия-3(³He), гелия-4, дейтерия(D), аргона(Ar), неона(Ne),азота(N2) и водорода(H2)? (при этом на выходе должна собираться смесь гелия-3 и дейтерия, остальные продукты нужно удалить из смеси)

Ответы 1

  • Такое разделение позволят осуществить фракционная дистилляция при помощи низкотемпературного дефлегматора.Важно понимать, что перечисленные в задании газы имеют различную температуру сжижения/кипения  T_S и кристаллизации/плавления  T_F . Эти температуры составляют, соответственно: H_2 : : : T_S \approx 20.28 K ; T_F \approx 14.01 K ; водород He^3 : : : T_S \approx 3.19 K ; ~ гелий-3 – сверхтекучее вещество. He : : : T_S \approx 4.215 K ; ~ гелий – сверхтекучее вещество. D_2 : : : T_S \approx 23.65 K ; T_F \approx 18.65 K ; дейтерий в форме тяжёлого молекулярного водорода. Ne : : : T_S \approx 27.1 K ; T_F \approx 24.55 K ; неон. N_2 : : : T_S \approx 77 K ; T_F \approx 63 K ; азот. Ar : : : T_S \approx 87 K ; T_F \approx 83 K ; аргон.1. После снижения температуры камеры дефлегматора до  24 K – неон  Ne , азот  N_2 и аргон  Ar кристаллизуются и из камеры можно будет выпустить в отдельный отсек смесь газов, состоящую из водорода  H_2 , гелия-3  He^3 , обычного гелия  He и молекулярного дейтерия  D_2 . 2. Новую смесь, полученную в первой перегонке необходимо охладить в камере дефлегматора до температуры около  16 K . Дейтерий  D_2 при этом превратиться в кристаллы, а обычный водород  H_2 – станет жидким. Остаётся слить жидкий водород из камеры и переходить к третьей перегонке.3. Почти готовую смесь дейтерия  D_2 , гелия-3   He^3 и обычного гелия  He в третьей стадии низкотемпературной дефлегмации необходимо охладить до  4 K , после чего обычный, более тяжёлый, гелий окажется сжиженным, и его можно будет слить, так что в камере останутся только кристаллы дейтерия  D_2 , и газообразный гелий-3   He^3 , что и требуется по условию задачи.Далее смесь можно перевести к необходимым температурам.Необходимо понимать, что достижение столь низких температур – высоко-энерго-затратно.
    • Автор:

      olgaj1k9
    • 5 лет назад
    • 0
  • Добавить свой ответ

Войти через Google

или

Забыли пароль?

У меня нет аккаунта, я хочу Зарегистрироваться

How much to ban the user?
1 hour 1 day 100 years