ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Глава десятая. Перегонка жидкостей из "Основные процессы и аппараты химической технологии Издание 4 (низкое качество)" Основные определения. Важнейшей физической характеристикой вещества является его агрегатное состояние. Как известна, вещества могут существовать в трех агрегатных состояниях газообразном, жидком и твердом. При переходе вещества из одного агрегатного состояния в другое, в зависимости от температуры и давления, при известных условиях возможно одновременное существование двух или трех агрегатных состояний вещества (например, лед, вода, водяной пар), причем в этом случае каждое агрегатное состояние вполне определенно и существует независимо от другого. [c.449] Такое отдельно существующее агрегатное состояние вещества, представляющего собой однородную часть системы, ограниченную поверхностью раздела и механически отделимую, называют фазой. [c.449] В зависимости от агрегатного состояния различают газообразную, жидкую и твердую фазы. [c.449] сами по себе являясь физически однородными, могут быть по своему составу как простыми, так и сложными, состоящими из нескольких компонентов. Так, например, газообразная фаза какой-либо системы может состоять не только из одного газа, но и из нескольких взаимнорастворимых друг в друге газов, образующих однородную смесь. [c.449] В более сложных системах возможно одновременное существование двух фаз одного агрегатного состояния. Так, например, при наличии двух несмешивающихся жидкостей одновременно существуют две жидкие фазы, отделенные друг от друга ясно видимой поверхностью раздела, причем каждая фаза в отдельности может состоять как из одной чистой жидкости, так и из нескольких компонентов. [c.449] Следует заметить, что компоненты системы не тождественны присутствующим в системе химическим элементам или их соединениям, а представляют собой такие составные части, которые могут менять свою концентрацию независимо друг от друга в различных фазах данной системы. [c.449] Если в данной системе наблюдается взаимное растворение с образованием только одной фазы, то такая система называется однородной или гомогенной. [c.449] Касаи . [c.449] Приведенное выше деление систем на однородные и неоднородные несколько условно, и по существу как те, так и другие имеют дисперсионную среду и дисперсную фазу, разница же заключается лишь В размерах отдельных частиц последней в системах однородных частицы, образующие дисперсную фазу, достигают величины молекул и атомов. [c.450] Правило фаз. Существование той или иной фазы в однородных и неоднородных системах возможно лишь при наличии вполне определенных условий, при изменении которых равновесие системы нарушается и происходит сдвиг фаз в. ту или другую сторону, или переход вещества из одного состояния в другое. [c.450] Возможность существования той или иной фазы в равновесии с другими фазами может быть определена так называемым п р а в и-лом фаз. [c.450] Условия, при которых система может находиться в равновесии по отношению к различным ее фазам, могут быть подвергнуты тем или иным изменениям. [c.450] При этом различают независимые и зависимые варианты или переменные системы, причем под вариантом или переменной системой надо понимать некоторую физическую характеристику всей системы или отдельных ее фаз, независимо от числа фаз. В дальнейшем, применительно к рассматриваемым ниже процессам, мы ограничимся только тремя переменными (вариантами), а именно температурой, давлением и концентрацией. [c.450] Переменные (варианты), которые можно изменять, не вызывая исчезновения или возникновения новой фазы, называются степенями свободы. [c.450] Последнее уравнение и есть математическое выражение п р а-в и л а ф а 3. [c.450] Возьмем однокомпонентную систему, состоящую из льда, воды и водного пара, в которой число компонентов С=1, число фаз Я = 3. [c.450] Таким образом, правило фаз определяет не только условия существования фаз, но и указывает те пределы, в которых возможно изме-щение числа фаз в данной системе. [c.451] Методы разделения фазовых систем . Практически, нас интересуют задачи, связанные с разделением как однородных, так и неоднородных систем или смесей на составные их ласти, или выделение из смеси того или иного компонента в чистом виде. [c.451] Механические методы находят применение исключительно для разделения не-юднородных систем, где вся задача разделения сводится к отделению одной фазы от другой чисто механическим путем, не нарушая фазового равновесия (т. е. не изменяя агрегатного состояния). [c.451] Методы термические и диффузионные применяются исключительно для целей разделения однородных смесей. Эти методы связаны с изменением фазового равновесия путем изменения параметров системы и перехода вещества из одной фазы в другую. [c.451] Вернуться к основной статье