Равновесие между жидкостью и паром
В системе с макс. на кривой давления пара при повышении температуры в азеотропной смеси возрастает относительное содержание компонентов с большим парциальным молярной теплотой испарения, а в летучей смеси с мин. На кривой давления пара относительной содержание компонентов обратное.
При повышении температуры в системе с макс на кривой давления пара состав равновесного пара и состав азеотропной смеси изменяется в одном направлении. В системе с мин состав равновесного пара и азеотропной смеси изменяется в противоположных направлениях.
Многие жидкости обладают ограниченной взаимной растворимостью и в некотором интервале температур и состав при их смешении образует 2 фазы. Например, анилин – вода: АВ – характеризует изменение растворимости анилина в воде с изменением температуры. ВС – характеризует изменение растворимости воды в анилине при изменение Т. АВ и ВС сходятся в точке В которая называется верхней критической температурой растворимости. Выше этой температуры объёмы жидкостей смешиваются в любых соотношениях. Если провести изотерму , то она пересечёт кривую АВС, то она пересечёт в точке а и в, а характеризует состав водного слоя, а в – состав анилинового слоя. Растворы, соответствующие по составам точкам А и В называются сопряжёнными, а отрезок АВ называется нодой. Если взять смеси анилина и воды состава тачки d и нагреть эту смеси до температуры , то мы будем наблюдать в стакане 2 фазы: 1) водный раствор d1, а другой анилиновый слой. Массы сопряжённых фаз растворов можно определить по правилу рычага . Для нахождения критической температуры растворимость можно использовать правило прямолинейного диаметра.
Давление насыщенного пара в системах с ограниченной взаимной растворимостью компонентов
В подобных рассмотренных системах оба жидких слоя при равновесии обладают одинаковым паром (по общему давлению состава и по парциальному давлению компонента С).
Различие в общем составе жидкости предельной гетерогенной области означает только разницу относительного количества того и другого слоя при постоянном составе каждого из них. Как общее так и парциальное давление насыщенного пара для всей указанной области сохраняет постоянные значения.
Взаимно нерастворимые жидкости
Если жидкости взаимно нерастворимы, то они образуют гетерогенные системы в которых каждый компонент существует независимо от другого. Давление пара каждого из компонентов над смесью равно давлению пара чистого компонента.
Общее давление пара смеси взаимно нерастворимых жидкостей равно сумме давлений насыщенного пара чистых компонентов при той же температуре. Поэтому такие смеси кипят при температуре более низкой чем температура кипения каждого из компонентов. По мере испарения гетерогенной смеси температура её кипения остаётся постоянной пока полностью не испарится одним из компонентов, после этого температура кипения системы скачкообразно изменяется до температуры кипения оставшегося компонента. Это используется в технике и лабораторной практике для перегонки с водяным паром. Состав насыщенного пара не зависит от соотношения компонентов в жидкости. обозначая и числа молей компонентов А и В в паре и полученного из пара конденсате. Если - V пара, то уравнение Менд-Клап можно записать . Если вторым компонентом является вода, то . – расходный коэффициент пара. Он тем больше, чем меньше и . Перегонка с водяным паром применяется для отгонки бензола из каменноугольной смолы, очистки анилина.