на главную страницу

Процесс образования росы на охлаждаемом зеркале

Выпадение жидкой и твёрдой фазы из газа при изменении температуры и давления — важный феномен, достойный глубокого изучения. Однако он весьма важен и для тех, кому надо просто выполнять рутинные измерения показателей качества газа. Арбитражным методом определения температуры точки росы является метод охлаждаемого зеркала, поэтому здесь мы покажем пример измерения этого показателя.

Вот, например, как образуется и исчезает роса на зеркале:


ссылка для скачивания файла

Видео начинается с момента (-28,9°C), когда на зеркале уже есть роса — это туманное пятно посредине. Затем зеркало естественным образом нагревается, и роса исчезает (примерно -26,7°C).

Вы можете услышать на заднем плане в этот момент, как оператор включает и выключает подачу жидкой углекислоты для охлаждения зеркала. Делать это надо очень кратко, иначе зеркало будет охлаждаться слишком быстро и ошибка в определении температуры начала выпадения росы увеличится.

Можно видеть, что зеркало покрыто крупными каплями чего-то, что явно не является водной фазой, поскольку водная роса выпадает и исчезает совершенно независимо от этих капель, никак с ними не смешиваясь. Конечно, природа этих капель нам не известна, но можно предположить, что это какие-то более тяжёлые углеводороды, начиная с бутана (t°кип = 0°C).

В нормативной документации на метод охлаждаемого зеркала указывается, что в такой ситуации нужно использовать фильтр, отделяющий углеводороды. Поэтому, строго говоря, приведённая выше картина демонстрирует направильный подход, поскольку здесь фильтр не использовался. С другой стороны, фильтр может вносить искажения в результат, поскольку может улавливать и те компоненты, которые нас интересуют — воду и водорастворимые вещества (метанол и гликоли, например).