Льдосоляные смеси
Рассмотрим детально некоторые практически важные явления в охлаждающих льдосоляных смесях.
Процессы таяния льдосоляных смесей и замороженных рассолов в основном обусловливаются законами термодинамики, а также растворимости и диффузии (закон Фика). При этом имеют место эндотермические процессы плавления льда и растворения соли (с отрицательной теплотой растворения).
Система Н20—NaCl инвариантна, т. е. находится в равновесии только при наинизшей стабильной эвтектической температуре —21,2° С. Замерзание рассолов и таяние льдосоляных смесей при концентрации соли ниже эвтектической происходит при переменной температуре. При этом в соответствии с кривой льда на диаграмме при охлаждении слабого рассола до криоскопической температуры начинает выделяться лед.
Разности конечной K и начальной B энтальпий системы Ai — in, отсчитываемые от изотерм —21,2° С вверх до кривых льда и соли, показывают, что удельные холодопроизводительности смесей с концентрациями меньше эвтектической при равных температурах превышают таковые для случаев более высоких концентраций соли, соответствующих меньшему содержанию льда.
При медленном таянии малоравномерной обычной льдосоляной смеси в местах скопления соли, а также в больших солеконцентраторах льдосоляных фригаторов может наблюдаться при температуре ниже 0,15°С гидратация галлита NaCl в гидрогаллит NaCl-2H20 (бигидрат с 38% воды). При этом происходит выделение теплоты гидратации.
При концентрациях NaCl больших эвтектической даже в равномерной льдосоляной смеси в случае медленного таяния происходит существенная гидратация. соли. Такие смеси малопроизводительны, что видно из диаграммы (см. 4). Практически нежелательно применение для льдосоляной смеси соли, если она была гидратирована (например, в случае зимнего хранения при температуре ниже 0,15° С) так как при этом пришлось бы охлаждать связанную в соли воду до температуры процесса.
