YAWS, Volume 4 - Inorganic Compounds and Elements

8/2/2019 YAWS, Volume 4 - Inorganic Compounds and Elements

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LIBRARY OF PHYS ICO-CHE MICAL PROPERTY DATAH andbook ofThermodynamicDiagrams,~


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LIBRARY OF PHYSICO-CHE MICAL PROPERTY DATA

Ha ndbo o k o f V a po r P r es sur eVolume 1: C1 t o C 4 Compounds (Product #5189)Volume 2: C 5 to C 7 Compounds (Product #5190)Volume 3: C 8 to C28 Com pound s (Prod uct #5191 )Volume 4 : Inorganic Compounds and E lements (Product #5394)

Carl L. YawsHandb ook of Viscos i tyVolum e 1: C 1 o C 4 Compound s (Product #5362)Volume 2: C 5 to C 7 Compo unds (Product # 5364)Volume 3: C 8 to C28 Com pound s (Prod uct #536 8)Carl L. YawsHa ndbo o k o f T her ma l C o nduc t iv i t yVolum e 1: C l t o C 4 Compoun ds (Product #5382)Volume 2: C 5 to C 7 Compo unds (Product # 5383)Volume 3: C 8 to C28 Com poun ds (P roduct #53 84)Carl L. YawsHa ndbo o k o f T her m o dyna mi c D i a g r a msVolum e 1: C 1 o C 4 Compound s (Product #5857)Volume 2: C 5 to C 7 Compo unds (Product #5858 )Volume 3: C 8 to C28 Com pound s (P roduct #585 9)Volume 4 : Inorganic Compounds and E lements (Product #5860)Carl L. Yaws

Each of the above series contains data for more than 1,000 organic compounds, including hydrocar-bons, oxygenates, halogenates, nitrogenates, sulfur compounds, and silicon compounds. The data are pre-sented in graphs for vapor pressure, viscosity, thermal conductivity, or thermodynamics as a function oftemperature and are arranged by carbon number and chemical formula to enable the engineer to quicklydetermine values at the desired temperatures. Select series include wide ranges of inorganic compoundsand elements.

Handbook of Transport Property Data (Product #5392)Carl L. Yaws

Comprehensive data on viscosity, thermal conductivity, and diffusion coefficients of gases and liquidsare presented in convenient tabular format.

Physical Propert ies of HydrocarbonsVolume 1, Second Edition (Product #5067)Volume 2, Third Edition (Product #5175)Volume 3 (Product #5176)Volume 4 (Product #5272)R. W. Gallant and Carl L. Yaws

The four-volume series provides chemical, environmental, and safety engineers with quick and easyaccess to vital physical property data needed for production and process design calculations.

T her m o dyna mi c a nd P hys i ca l P r oper t y Da t a (Product #5031)Carl L. Yaws

Property data for 700 major hydrocarbons and organic chemicals, including oxygen, nitrogen, f luorine,chlorine, bromine, iodine, and sulfur compounds, are provided.


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LIBRARY O F PHY SICO -CHE MIC AL PROPERTY DATA

Handbook of

---Volume 4InorganicCompounds andElementsCarl L. Yaws

Gulf PublishingCompany


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Handbook of Therm odynam icDiagram s, Volum e 4

Copyr igh t 9 1996 by Gu l f P ub li sh ing Com pany , Hous ton ,Texas . Al l rights reserved . Pr in ted in the U nited States ofAmerica. This book, or par ts thereof, may not be reproduced inany form without permiss ion of the publ isher .Gu l f P ub l i sh ing Com panyBook Div is ionP .O. Box 2608 D Hous ton , Texas 77252-260810 9 8 7 6 5 4 3 2 1Pr in ted on Acid-Free Paper (oo)

Library of C ongress Cataloging-in-Publication DataYaws, Car l L .Hand book o f therm odynam ic d iag ram s 9 o lum e anden tha lpy d iag ram s fo r m a jo r o rgan ic chem ica l s andhydrocarbons / Car l L . Yaws.p . cm .m (L ibra ry o f phys ico -chem ica l p roper ty da ta )Includes bibl iographical references .

Contents : v . 1 . C 1 to C 4 com pound s m v . 2. C 5 to C 7com pound s -- v . 3 . C 8 to C28 c omp ounds m v. 4 . Inorganiccom pound s and e l em en ts.ISB N 0-8841 5-85 7-8 (v. 1 : a lk. paper) , m ISBN0 - 8 8 4 1 5 - 8 5 8 - 6 (v . 2 : a lk . p a p e r ) . - I S B N 0 - 8 8 4 1 5 - 8 5 9 -4(v. 3 : a lk . pa p e r ) . - IS B N 0-8 8415-860-8 (v. 4 : a lk . paper )1 . T h e r m o d y n a m i c s - - T a b l e s . 2 . H y d r o c a r b o n s - -Tab les . 3 . Organ ic com poun ds~T abl es . I . T i tl e.II . Series.Q D 5 0 4 . Y 3 6 1 9 9 6660' .2969'0223 ----dc20 96- 36328C IP

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CONTENTS

P r e fa c e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . v i iT h e r m o d y n a m i c G r a p h s f o r I n o r g a n ic C o m p o u n d s a n d E l e m e n ts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1R e fe re n c e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 4 4A p p e n d i x A : E q u a t io n s f o r T h e r m o d y n a m i c P r o p e r ti e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 4 6A p p e n d i x B : P e n g - R o b i n s o n E q u a t io n o f S t a t e f o r T h e r m o d y n a m ic P r o p e r t i e s . . . . . . . . . . 3 4 7A p p e n d ix C : E x a m p l e s f o r T h e rm o d y n a m i c D i a g ra m s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 4 9A p p e n d i x D : C r it ic a l C o n s t a n ts a n d A c e n t r ic F a c t o r f o r I n o r g a n ic C o m p o u n d sa n d E l e m e n ts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 5 1A p p e n d i x E : H e a t C a p a c i t y f o r I n o r g a n ic C o m p o u n d s a n d E l e m e n ts . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 5 7C o m p o u n d L is t b y F o r m u l a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 6 3C o m p o u n d L is t b y N a m e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 6 6C o m p u te r P r o g ra m f o r T h e rm o d y n a m i c P r o p e r ti e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 6 9


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CONTRIBUTORSM e i H a n

S ach in D . S he th

Car l L . Yaws

Grad ua te s tud e n t , Che mica l En g in e e r in g De p ar tme n t , L amarUn ive r s i t y , Be aumon t , T e xas 77710 , U .S .A .G r a d u a t e S t u d e n t, C h e m i c a l E n g i n e e r in g D e p a r tm e n t , L a m a rUn ive r s i t y , Be aumon t , T e xas 77710 , U .S .A .P ro fe sso r , Che mica l En g in e e r in g De p ar tme n t , L amar Un ive r s i t y ,B e a u m o n t , T e x a s 7 7 7 1 0 , U . S . A .

ACKNOWLEDGMENTSM a n y c o l l e a g u e s a n d s t u d e n t s h a v e m a d e c o n t r i b u t i o n s a n d h e l p f u l c o m m e n t s o v e r t h e

years . The author i s grate ful to each: Jack R. Hopper , Joe W. Mil le r , J r . , C. S . Fang, K. Y. Li ,Ke i th C . Han se n , Dan ie l H . Che n , F u -M in g T suo , J e n g -S h ia Che n g , S an -M in Chou , J . W . V ia ,I I I , P . Y. Chiang, H. C. Yang, Xiang Pan , Xiaoyan Lin , Duane G. P iper , J r . , L i Bu, Sachin D.Ni j hawan , S ach in D . S he th , an d M e i Han .T he au tho r w i she s t o ackn owle d g e sp e c i a l ap p re c i a t i on to h i s w i f e (An n e t t e ) an d f ami ly(Ke n t , M iche le , Che l se a , an d Bran d on ; L in d say an d Re be cca ; an d M at the w an d S arah) .T he au tho r w i she s t o ackn owle d g e t ha t t he Gu l f Coas t Hazard ous S ubs t an ce Re se arch Ce n -t e r p rov id e d p ar t i a l sup p or t t o t h i s work .

DISCLAIMER

This handbook presents a variety of thermodynamic and physicalproperty data. It is incumbent upon the user to exercise judgment inthe use of the data. The author and publisher do not provide anyguarantee, express or implied, with regard to the general or specificapplicability of the data, the range of errors that may be associatedwith any of the data, or the appropriateness of using any of the datain any subsequent calculat ion , design , or decis ion process . Theauthor and publisher accept no responsibili ty for damages, if any,suffered by any reader or user of this handbook as a result of deci-sions made or actions taken on inform ation contained herein.

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PREFACETherm o dynam ic p roper ty da ta a r e im por tan t in m any eng ineer ing app l ica t ions in the chem i-cal processing and petroleum refin ing industr ies . The objective of this book is to provide theeng ineer wi th such da ta . The da ta a r e p r esen ted in therm odynam ic d iag ram s (g r aphs ) covet inga wide range of pressures and temperatures to enable the engineer to quickly determine values

at poin ts of in teres t . The contents of the book are ar ranged in the fol lowing order : graphs, ref-erences , and appendixes .The g r aphs a r e a r r anged by ca rbon num ber and chem ica l fo rm ula to p rov ide ease o f u se .Engl ish units are used for the proper ty values . For those involved in SI and metr ic usage, eachgraph d isp lays a conve rs ion fac tor to provide the SI and metr ic units .The graphs provide wide coverage for volume and enthalpy as a function of temperature andpressure, including the fol lowing:9 two-phase region for saturated l iquid and vapor9 superheated gas reg ion for gases above saturat ion temperature9 subcooled l iquid region for l iquids below saturat ion tempera ture9 supercr i t ical reg ion for temperatures and pressures above cr i t ical poin t

The graphs for en thalpy also contain l ines of constant en tropy to permit engineer ing usage for2nd law problems such as ad iabatic expansion and compression of f lu ids .The coverage encom passes a wide r ange o f com pounds ( to ta l = 343). The coverage o f inor -ganics is comprehensive: carbon oxides , such as carbon monoxide and carbon d ioxide; n i tro-gen oxides , such a s n i tr ic oxide and n itrous oxide; sul fur oxides , such as sul fur d ioxide and sul -fur tr ioxide; hydrogen oxides , such as water and hydrogen peroxide; ammonias , such as ammo-n ia and am m on ium hyd rox ide ; hyd rogen ha l ides, such as hyd rogen ch lo r ide and hyd rogen f lu -or ide; sul fur acids , such as sul fur ic acid and hydrogen sul fide; hydroxides , such as sodiumhydroxide and potass ium hydroxide; s i l icon hal ides , such as tr ichlorosilane and s i l icon tetra-

chlor ide; ureas , such as urea and thiourea; cyanides , such as hydrogen cyanide and cyanogenchlor ide; hydr ides , such as s i lane and d iborane; sodium der ivatives , such as sodium chlor ideand sodium fluor ide; aluminum der ivatives , such as aluminum borohydr ide and aluminum flu-or ide; and many other compound types . Many elements ( to tal = 82) are covered: hydrogen,n itrogen, oxygen, he l ium, argon, neon, chlor ine, bromine, iodine, f luor ine, sul fur, phosphorous,aluminum, lead , t in , mercury, sodium, magnesium, s i l icon , an timony, boron, i ron , chromium,cobal t , t i tan ium, tan talum, s i lver , gold , p lat inum, radon, uranium , and m any others .For most compounds, the range of coverage for pressure is from 10 to 10,000 psia . Very l im-ited exper imental data are available at pressures above 1,000 to 2,000 psia . Thus, values at thehigher pressures should be considered rough approximations . Values at lower pressures aremore accurate.The graphs are based on the Peng-Robinson equation of s tate (1) as improved by Stryjek andVera (2, 3) . The equations for thermodynamic proper t ies us ing the Peng-Robinson equation ofs tate are g iven in the appendix for volume, compressibil i ty factor , fugacity coefficien t , res idualenthalpy, and res idual en tropy. Cr i t ical constants and ideal gas heat capacit ies for use in theequations are from the data compilat ions of DIPPR (8) and Yaws (28, 29, 30).

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The l i t e r a tu r e has been ca r efu l l y sea r ched in cons t ruc t ion o f the g r aphs . Refer ences fo rsources used in prepar ing the work are g iven in the section fol lowing the graphs near the endof the book .

F or the g r aphs , som e o f the com pounds m ay undergo therm al decom pos i t ion ( r eac t ion ) a tthe higher temperatures . For such cases of thermal decomposit ion , the graphs are useful forascer tain ing proper ty values of the pure compound which is contained in the reaction mixture.C h e m i s t r y h a n d b o o k s a n d D I P P R ( 8 ) n o t e s m a y b e u s e d f o r s p e c i f i c s r e g a r d i n g t h e r m a ldecom pos i t ion .

A l is t of compounds is g iven near the end of the book to aid the user in quickly locatingcom poun ds o f in te res t f rom knowledge o f the chem ica l fo rm ula o r nam e.An executable computer program, complete with data f i les , is available for calculat ion ofthermodynamic proper t ies . For information on the program, contact Car l L . Yaws, Ph.D. , P . O.Box 10053 , Beaum on t , Texas 77710 , phone/fax (409) 880-8787 .

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l A g , S I L V E R .... I

I . M o l e c u l a r W e i g h t , l b l m o l .......... 0 7 . 8 6 82 . Freez ing Po in t , F . . . . . .. . . . . .. . . . . .. . . . . . 17 61 .53 . Bo i l ing Po in t , F . . . . . .. . . . . .. . . . . . .. . . . . .. 40 13 .34 . D e n s i t y @ 2 0 C , g / c m ^ 3 . ........... 0 . 55 . D e n s i t y @ 6 8 F , I b l f t ^ 3 ............. 5 5 . 4 9

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A g C I S I L V E R C H L O R I D E J

1 . M o l e c u l a r W e i g h t , l b / m o l . . .. . .. . .. 1 4 3 . 3 2 12 . F reez in g Po in t , F . . . . . . .. . . . . . . .. . . . . . .. . 85 13 . Bo i l in g Po in t , F . . . . . . .. . . . . . . .. . . . . . .. . . . 28 47 . 24 . D e n s i t y @ 2 0 C , g ] c m ^ 3 . ........... . 5 65 . D e n s i t y @ 6 8 F , l b/ R ^ 3 . . .. . .. . .. . .. . 3 4 7 . 1

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Di t um : 8o i i d ~ 7 7 F ( 2 5 C ). H - o


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I A g l S I L V E R I O D I D E

1 . M o l e o u l a r W e i g h t , l b / m o l . .. . .. . .. . 2 3 4 . 7 7 32 . Fr eez ing P oint , F . . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . 102 5 .63 . Boi l in g Point , F . . . . .. . . . .. . . . . .. . . . . .. . . . 274 2 .84. Density @ 15 C, g/em^ 3 ............ 6 . 0 15 . Dens i ty @ 59 F , lb / t t^3 . . . .. . . . .. . . . . 37 5 .1 9

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150 200T e m p e r a t u r e , F-2

300D u r u m : 8 o l i d 0 7 7 F ( 2 ~ C ) , H - 0


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A A L U M I N U M I

1 . M olecu lar W eight , lb /mol . .. . .. . .. 26 .9822. Freez ing P oint, F . . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . 1219.73. B o il in g Po in t, F ..........................732.84 . D e n s i ty @ 2 0 C , g/cm ^3 . . . . . .. . . . . . 2 .75 . D e n s i t y @ 6 8 F , I b / f t ^ 3 . .. .. .. .. .. .. 68.56

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Datum: ~ l i d ~ 77 F 25 C| . H -O


16/380

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1 . M o le cu la r W e ig h t , l b / m o l . . . .. . .. . . 71 .512. Freez ing Poin t , F . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . .. . . -83 .23. Boi l in g Poin t , F . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . .. 11 4.64 . De n s i t y @ C, g / cm^ 3 . . . .. . .. . .. . - -5 . De n s i t y @ F , l b / tt ^ 3 . . . .. . .. . . .. . . - -

1 . M o le cu la r W e ig h t , l b / m o l . . .. . .. . .. 71 .512. Freezi ng Poin t , F . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . .. . -83 .23. Boi l in g Poin t , F . . . . . . . . . .. . . . . . . . . .. . . . . . 11 4.64. De nsi ty @ C, g /cmA3 . . . . . . .. . . . . - - -5. De nsi ty @ F , lb/ f lA3 . . . . . . . .. . . . . . - - -

H e a t c a p a c i t y d a t a a r e n o t a v a i l a b l e .


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I A I B r 3 A L U M I N U M B R O M I D E I

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19/380

I A I F 3 A L U M I N U M F L U O R I D E I

1. M olecular W eight , lb /mol . . .. . .. . .. 83 .9772. Freezing Point , F . . . . . . .. . . . . . .. . . . . . .. . . 190 43 . Boi l ing Point , F . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 7 9 8 . 64 . Densi ty @ 2 5 C , g / cm^3 . . . . . . . . . . . . 2 . 8 85. Den sity @ 77 F, lb/~A3 .. . .. . . .. . . .. 179.79

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20/380

1. Mo lecu la r W eight , lb /mol . .. .. .. .. . 407 .6 952. Freez ing P oint, F . . .. . . .. . .. . . .. . . .. . . .. . 375 .83 . B o i l i n g P o i n t , F . . . . .. . . . .. . . . . .. . . . . . . . .. 7 2 5 . 94 . Dens i ty @ 25 C , g/cm ^3 . .. .. .. .. .. . 3 . 9 85. Densi ty @ . 77 F, lb/fL^3 .. . . . . . . . . . . . . . 2 4 8 . 4 6

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I A ! 2 0 3 A L U M I N U M O X I D E I

1. M olecular W eight, lb/mol ......... 101 .9612. Fre ezi ng Point , F . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . .. . . 372 5.33. Bo il ing Poin t , F . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . .. . . . . 53964. Density @ 25 C , g/cm^3 ............ .975. De ns it y @ 7 7 F, Ib /R ^3 .............. 47 .8 4

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1. Mo lecu la r W eight , lb /mol . .. .. .. .. . 74 .9222. Freez ing Poi nt, F . . . .. . . .. . .. . . .. . . .. . . .. 150 2.63. Bo ili ng Point , F . . . . . . .. . . . . . . .. . . . . . . . .. . 113 3.34. De nsi ty @ 14 C, g/em ^ 3 . . .. . .. . .. . . 5.735. De nsi ty @ 57 F, lb/tt^ 3 . . .. . .. . .. . .. . 357.7 1

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YAWS, Volume 4 - Inorganic Compounds and Elements

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