ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Диаграммы двойных жидких систем из "Краткое введение в физико - химический анализ" однако, большей частью будем исходить не йз свойств идеа льной системы, а из свойств так называемой нормальной системы, в которой отсутствует образование химического соединения или диссоциация компонента . [c.27] Если взболтать примерно одинаковые объемы воды и гфи-ра и дать им отстояться, то смесь разделится на два слоя верхний— эфирный и нижний — водный но верхний слой будет содержать некоторое количество воды, а нижний — эфира. [c.28] Мы рассмотрим подробнее случай в, так как диаг- раммы для случаев а и б очень просты. Для случаев-а и б все точки диаграммы изображают однородные (случай а) или неоднородные смеси (случай б). [c.28] Несколько сложнее диаграмма состояния для случая в, когда две жидкости ограниченно растворимы одна в другой. В качестве примера таких жидкостей возьмем систему вода — фенол. Правда, фенол при обыкновенной температуре твердое тело (его темп. пл. 41°), но достаточно прибавления ничтожного количества воды, чтобы он стал жидким. На рис. 7 приведена диаграмма растворимости системы фенол — вода. [c.28] Если же нагревать смесь двух слоев, валовый состав которых отличается от критического, то количество одного слоя будет увеличиваться, а другого — уменьшаться и по достижении фигуративной точкой бинодальной кривой (например, точкой Р) — исчезать. [c.30] Системы, аналогичные системе вода — фенол, у которых поле гетерогенности расположено под критической точкой,, называются системами с верхней критической точкой. Существуют системы с нижней критической точкой, у которых указанная область расположена над критической точкой. У таких систем растворимость с повышением температуры не возрастает, а уменьшается. К числу таких систем принадлежит, например, система вода — триэтиламин. [c.30] Наконец, существуют системы (например, вода — никотин с двумя критическими точками верхней и нижней у них. область гетерогенности ограничена замкнутой кривой.. [c.30] На рис. 7 каждый геометрический образ соответствует особой фазе или совокупности фаз, находящихся в равновесий так, поле гетерогенности внутри кривой МйК1М соответствует смеси двух фаз — двух насыщенных растворов пограничная кривая Л С/С1Л —насыщенным растворам поле гомогенности вне кривой М0К1М — растворам (ниже критической температуры — ненасыщенным растворам выше этой температуры, жидкости смешиваются во всех отношениях и понятия насыщенного и ненасыщенного раствора лишены смысла). Все это-вполне соответствует тому, что требует принцип соответствия (см. стр. 15). [c.30] В заключение укажем, что учение о растворимости жидкостей было в значительной степени разработано трудами русского физико-химика В. Ф. Алексеева (1852—1919). [c.30] Перейдем теперь к рассмотрению давления пара двойных систем, образованных жидкими компонентами, или, как. их называют, двойных жидких систем. Так как давление пара. жидкости в значительной степени зависит от температуры, то-изучать его зависимость от состава системы следует при постоянной температуре. [c.30] В реальных системах наблюдается отклонение от прямолинейного хода зависимости общего давления пара от мольной доли компонента. Это взаимодействием молекул, причем обычно в результате образования соединения уменьшается давление пара, а в результате распада ассоциированного компонента давление увеличивается. Поэтому обычно линии, изображающие давление пара, криволинейны. [c.31] На рис. 8—10 представлены возможные типы кривых давления пара двойных жидких систем, причем на горизонтальной оси отложен состав, а на вертикальной — общее давление пара. Состав обычно выражается в мольных или весовых д д з е-процентах, хотя при переходе от од- я пара двойной жидкой ного из этих способов выражения системы без экстремума, концентрации к другому иногда может измениться направление кривизны (например, кривая с вогнутостью, направленной вверх, может перейти в кривую с вогнутостью, направленной вниз), но экстремумы (максимумы и минимумы) oxpaнi9эт я, как и состав, отвечающий им. [c.31] Диаграммы давления пара жидких систем с расслаиванием мы не рассматриваем. [c.31] Область ВВ дАА, лежащая ниже кривой пара, отвечает ненасыщенному пару (поле пара), область, лежащая выще кривой жидкости В 1А, отвечает жидкости, область B lA gB, лежащая между кривыми, отвечает смесям жидкости и пара. Таким образом, и здесь соблюдается принцип соответствия. [c.32] наконец, давление возрастает до величины, изображаемой отрезком тМ, весь пар сконденсируется в жидкость. Последний пузырек пара будет иметь состав, отвечающий точке Я. При дальнейшем повышении давления фигуративная точка нашей системы перейдет в поле жидкости. [c.32] Из диаграммы рис. 8 видно, что пар всегда богаче более летучим компонентом (в данном случае В), чем жидкость. Вместе с тем прибавление компонента В повышает давление пара жидкости . Поэтому можно сформулировать следующее положение для двойной жидкой системы пар относительно богаче жидкости тем компонентом, прибавление которого повышает давление пара жидкости. Это положение называется первым законом Коновалова (по имени ученого, впервые сформулировавшего его). [c.32] При повышении температуры кривые на диаграммах рис. 8—10 передвигаются вверх и несколько деформируются. Экстремум на кривой т на рис. 9 и 10) при этом, как правило, не только перемещается вверх, но и сдвигается в ту или иную сторону, и, таким образом, экстремуму давления пара при разных температурах соответствует различный состав. [c.33] Большое практическое значение имеют диаграммы состав — температура кипения двойных жидких систем, которые строятся для постоянного давления. Эти диаграммы по внешнему виду напоминают как бы обратные диаграммы состав — давление пара . [c.34] Если вид диаграммы состав — давление пара некоторой системы такой же, как на рис. 8, то примерный вид диаграммы состав — температура кипения будет такой, как на рис. 11 . Смесь двух жидкостей кипит, как правило, в некотором интервале температур, ибо по мере выкипания ее состав изменяется. Линия А 1В (кривая жидкости) изображает те.мпературы начала кипения, а линия (кривая пара) A gB — температуры конца кипения. Область ААЧВ В,. лежащая ниже кривой жидкости, является полем жидкости, а область, лежащая выше кривой пара,— полем пара. Область A gB lA, лежащая между кривыми жидкости и пара, является полем смесей жидкости и пара, находящимся в равновесии одних с другими (принцип соответствия). Во всем остальном диаграммы давления пара и температур кипения сходны между собой. [c.34] Если система имеет максимум давления пара, то опа имеет минимум температур кипения если же она имеет минимум давления пара, то она имеет максимум температур кипения. [c.34] Вернуться к основной статье