Страница
6
Закон Рауля с учетом γ: для НКК и для ВКК
.
Состав равновесной жидкости: .
Состав равновесного пара:
При положит.откл γ>1, а при отрицат.откл γ<1.
25.Азеотропные смеси
Азеотропы – это смеси, при кипении которых состав насыщенных паров имеет состав жидкой фазы. Для азеотропных смесей характерно значительное отклонение от закона Рауля, а так же наличие экстремальных точек на кривых. АС могут быть с минимальной температурой кипения и с максимальной температурой кипения.
На диаграмме с min.t кипения верхняя линия (черная) характеризует жидкую фазу, а нижняя (зеленая) – равновесную паровую фазу. При составе смесь обладает max.давлением паров и min.t кипения. Образование азеотропной смеси приводит к образованию из 2-х компонентной в 3-х: НКК, ВКК и азеотроп. Если
<
(1) → НКК (а)
>
(2) → (а)- ВКК, (w) – НКК →
<
.
Если смесь образуется с min.общего давления, то она кипит с max.t кипения. При составе смесь развивает min.P (т.А) и имеет max.t кипения. В смеси 3-и компонента, причем:
<
(1) → НКК (w), ВКК - (а)
→ <
.
>
(2) → обычно
- давление нас.паров НКК
- давление нас.паров ВКК.
26.Равновесие частично смешивающих жидкостей; гетероазеотропы
1) Это смеси, растворяющиеся друг в друге при определенной температуре в каком-то пределе, а за пределами температуры имеют 2 жидкие фазы.
т.А – соответствует составу
при температуре t, т.В -
. В областях от
и
- образуется однофазная гомогенная система и жидкости будут взаимно растворимы. При составе смеси
) образуются 2 жидкие фазы с концентрацией компонента
в одной фазе и
в другой фазе. С изменением температуры изменяется область концентраций
-
в пределах которой существуют 2 ж.фазы. При температуре выше
система 2-х жидкостей образует гомогенный раствор при их смешении в любых соотношениях. В равновесии с 2-мя жидкостями находится паровая фаза определенного состава. Равновесие допустимо в пределах
. За пределами этой области равновесная концентрация зависит от состава жидкой фазы.
2) Гетероазеотропом называется гетерогенная жидкая система, состоящая из 2-х ограниченно смешивающихся жидкостей, общий состав которой совпадает с составом пара, равновесного с 2-мя жидкими фазами. В системе с гетероазеотропом пар имеет состав, промежуточный между составами сосуществующих с ними жидких фаз. Гетерогенная смесь имеет наименьшую t кипения по сравнению с t кипения смесей любого другого состава и ее нельзя разделить методом перегонки на чистые компоненты. (вода-анилин, бензол). ГАС используются для разделения АС.
Если пары, находящиеся в равновесии с 2-мя жидкими фазами составов
и
, имеют равновесный состав
<
<
- то это эвтектический класс ЧСЖ. В этом случае при некоторой концентрации
в системе образуется азеотроп, определяющий t кипения смеси в интервале
. При изменении концентрации НКК в жидкости от
t системы будет понижаться от
до
. Концентрация НКК в п.ф изменится от
. При изменении концентрации НКК в жидкости от
) образуется 2 ж.ф с
. При изменении концентрации НКК в жидкости от
) – образуется гомогенный раствор, t кипения изменится
. Например к такому относится система вода-фурфурол.
Жидкости, у которых в гетерогенной области существования состав равновесного пара выходит за пределы - то это неэвтектический класс ЧСЖ. Например, вода-фенол. При изменении концентрации НКК в жидкости от
- система однофазна,
t системы будет понижаться от
до
. В области составов смеси
tкип.=
=const. При изменении концентрации НКК в жидкости от
) – состав паров изменится
, t кипения изменится
, система будет иметь 1 жидкую фазу. Состав равновесных паров смеси 2-го класса богаче НКК, чем жид-ть.