Абсорбция (поглощение газов)

Абсорбция, явление поглощения газов жидкими или твердыми веществами. Степень абсорбции газов жидкостями зависит от природы обоих веществ; она увеличивается с понижением температуры и в очень значительной степени зависит от давления газа. Так, 1 литр воды при 15°С поглощает всегда 1 литр углекислоты, под каким бы давлением последняя ни находилась; но так как, по закону Бойля-Мариотта, количества газа, занимающие один и тот же объем, растут пропорционально давлению, то и весовое количество углекислоты, поглощаемое 1 литром воды, пропорционально давлению газа (при той же температуре его) — закон Генри. 1 объем воды поглощает при 15°С 727 объемов аммиака, 450 объемов хлористоводородного газа, 43,5 —сернистой кислоты, 3,25 — сернистого водорода, 1 — углекислоты, 0,03 — кислорода, 0,014 — азота. Наименьшей растворимостью в воде обладает гелий (0,0073 объема в 1 объеме воды при 18°С). 1 объем алкоголя поглощает 3,2 объема углекислоты. Числа эти, отнесенные к 1 объему поглощающей жидкости, называются коэффициентами абсорбции. Из смеси газов жидкость поглощает такое количество каждого газа, которые соответствует давлению, какое он бы имел, если бы один занимал весь объем смеси (закон Дальтона). Так, количество поглощаемой углекислоты не возрастет, если в занимаемое ею над водой пространство ввести другой газ, например, атмосферный воздух. Поглощение углекислоты океанической водой является обстоятельством, регулирующим содержание ее в атмосфере.

Между прочим, найдено, что над океанами воздух содержит меньше углекислого газа, чем над сушей. Как известно, 100 объемов воздуха содержат в себе 21 объем кислорода и 78 объемов азота; если бы коэффициенты абсорбции обоих этих газов были равны, то поглощенный водой воздух не изменял бы обычной пропорции своих составных частей; но так как коэффициент абсорбции кислорода больше, чем азота, то поглощенный водой воздух богаче кислородом, чем атмосферный, — в нем 35 процентов по объему кислорода и 64 — азота. Это обстоятельство имеет свое значение для жизни снабженных жабрами водяных животных, которые дышат поглощенным водой воздухом. Вода поглощает при 0° — 1,8 объема углекислоты, при 15°, как указано, — 1 объем, при 20° — 0,9 объема; поэтому при нагревании воды часть газа, поглощаемого жидкостью, уходит, и кипячением можно совершенно удалить большинство поглощенных жидкостью газов. Наоборот, некоторые металлы, как серебро и медь, которые в расплавленном состоянии поглощают кислород воздуха, при охлаждении выделяют его, причем быстро выделяющиеся частички газа отчасти разбрызгивают жидкий еще металл тончайшими каплями. Твердые металлы также обладают способностью поглощать газы и удерживать их в этом состоянии. Так, 1 объем металла палладия может поглотить до 1 000 объемов водорода.

Платина, железо и другие металлы в калильном жару поглощают водород, а железо легко поглощает также окись углерода, СО; газы эти удерживаются затем и при обычной температуре. Этого рода явления называются окклюзией.— Вообще, все твердые вещества в известной степени обладают способностью сгущать на своей поверхности окружающие их газы; каждое тело, находящееся на воздухе или в атмосфере другого газа, покрывается на своей поверхности слоем сгущенного газа, который тесно прилипает к телу и может быть удален лишь после тщательной чистки спиртом, угольным порошком и т.п. Этот особый вид абсорбции (так называемая адсорбция) зависит от величины поверхности поглощающего вещества и особенно заметно проявляется в пористых веществах (древесном угле), так как стенки бесчисленных пор образуют громадную поверхность поглощения. 1 объем древесного угля поглощает при 0° 18 объемов кислорода, при 185° (температура жидкого воздуха) — 230 объемов. Так как поглощаемый при этом газ сгущается, то выделяется тепло, которое может поднять температуру до самовоспламенения. — Средние газы.

А. Бачинский.