10.1 LE LEGGI EMPIRICHE DEI GAS IDEALI
Nell’industria di processo le operazioni in cui sono coinvolti gas o vapori sono estremamente frequenti anche quando materie prime, semilavorati e prodotti finiti sono liquidi o solidi.
Alcuni importanti esempi possono essere la produzione e distribuzione di gas naturale a scopi energetici o la produzione di etilene e propilene impiegati come materie prime per numerosi prodotti chimici di base.
Nei capitoli precedenti si è accennato ad operazioni, la decarbonatazione e la deareazione, in cui venivano sfruttati i principi dell’equilibrio chimico-fisico tra una fase gas e una fase liquida. Nel prossimo capitolo saranno trattate le tecniche di separazione solido-gas e liquido-gas, mentre molto più numerosi saranno le operazioni unitarie ed i processi che trattano gas e vapori che si approfondiranno nei volumi successivi.
Per una completa comprensione di queste operazioni è necessario conoscere le leggi sperimentali ed i modelli teorici che descrivono il comportamento di gas e vapori, che verranno trattati in questo capitolo, e le relazioni chimico-fisiche che descrivono le condizioni di equilibrio tra fasi diverse, che verranno sviluppate nei prossimi volumi.
10.1.1 La legge di Boyle
Robert Boyle fornì un importante contributo alla fondazione della scienza chimica.
Da un lato, nella sua opera The sceptical chymist (1661) manifestò tutto il suo scetticismo verso le conclusioni tradizionalmente accettate, per lo più basate su premesse inconsistenti. In particolare Boyle fornì l’attuale definizione pratica di elemento che consentì di superare la classificazione degli elementi (terra, aria, fuoco, acqua) non ancora abbandonata nel XVII secolo. Non meno importante la sua intensa attività sperimentale caratterizzata dall’applicazione sistematica del metodo scientifico.