沸石防爆沸的原理

问题描述

精选答案

一般来说，常压下液体到沸点就会沸腾。

根据Young-Laplace方程，气泡的半径越小，它的表面能就越高，附加压力越大。所以如果沸腾时体系极度干净，没有半径较大的灰尘、颗粒作为核心，气泡直接在壁上难以形成较大的气泡，优先形成小气泡。此时它的表面能极高，附加压力使得小气泡内部的压力高于大气压。液体的蒸气压只有等于小气泡中的压力后，才会沸腾。因此此时液体还不会沸腾，还会升温。一旦沸腾开始后，温度才会恢复到沸点。在恢复到沸点的过程中，液体温度高于沸点，沸腾会极其剧烈，发生暴沸现象。沸石内部是多孔结构，当升温时，沸石内部的空气就会逸出。当温度到沸点时，这些气泡已经大到一般尺度，不用考虑它的附加压力，正常沸腾。从而消除了过热暴沸现象。你在实验中可以观察到，加入沸石的体系在沸腾时，气泡基本是从沸石表面冒出来的。