Молекулы воды
Экспериментально определено, что при лабораторных исследованиях оптимальное количество раствора на 0,2 кг угля составляет 0,04 кг. При этом теплоемкость системы равна 1,54кДж/(кг К). Расходом тепла на нагрев воздуха можно пренебречь. Несмотря на то что теплоемкость воздуха такая же, как и угля (1 кДж/(кг-К)), масса его в сосуде емкостью 2 я. составляет около 2,5 г. Опыты по десорбции газа при смачивании проводили по следующей методике. В сосуд емкостью 2 л помещали 0,2 кг угля фракции 1-2 мм (фракцию выбирали из условий оптимального смачивания).
К этому сосуду подсоединяли резервуар с испытываемым раствором емкостью 40 мл и через два ввода интерферометр ШИ-3. Таким образом, была создана изолированная система, и замер метана производили без отбора проб воздуха. В результате смачивания происходило перераспределение фаз системы (уголь — вода — воздух), но количество каждой фазы оставалось неизменным.
Газ замеряли систематически до установления сорбционного равновесия в сосуде и сразу же после смачивания.
В соответствии с теплотами смачивания наибольший прирост концентрации газа наблюдался при обработке угля раствором смачивателя ДБ. Во всех опытах с этим раствором концентрация метана в сосуде повышалась более чем на 4 % . При использовании воды, растворов латекса и хлорида натрия прирост концентрации не превышал 2 %. При определенных нами теп лотах смачивания (2,5-3,6 кДж/кг) подъем температуры составил в среднем 2 °С, а при применении раствора смачивателя ДБ — 3,3 °С. Поскольку зависимость между количеством сорбированного метана и теплотой сорбции выражается линейной функцией, можно представить рост концентрации (в сосуде с постоянным объемом) в линейной зависимости от подъема температуры.
При действии смачивателя ДБ прирост концентрации в сосуде по расчету должен составить около 3,3 %. Результаты опыта дают этот прирост более 4 %, поэтому можно предполагать, что смачиватель ДБ вытесняет метан из сорбционного слоя путем замещения молекул.
