ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Правило пропорциональности в бинарных системах из "Жидкостная экстракция" В компоненте г. Если состав такого насыщенного раствора ивображается точкой Q (рис. 2), то любая точка между Л и Q представляет гомогенную смесь, которую следует рассматривать как ненасыщенный раствор вещества I в веществе г. [c.19] На рис. 2, следовательно, отрезки ВР и AQ представляют гомогенные области в бинарной системе веществ I и /. Область PQ соответствует исключительно гетерогенным системам. Любая система, общий состав которой изображается точкой на отрезке прямой PQ, будет разделяться на две фазы. При этом, какой бы нп был общий состав системы в данном случае, составы фаз определяются всегда точками Р и Однако соотношение количеств фаз будет неодинаковым для систем различного общего состава. [c.19] Это доказывается следующим образом. [c.19] Допустим, что весовая доля компонента / равна Х в фазе Q и Х2 в фазе Р. Допустим также, что суммарный вес бинарной системы М равен и что эта система разделяется на 1 весовых частей фазы (Э и 2 весовых частей фазы Р. [c.19] Это правило называется npaвuлoJЧ пропорциональности или правилом смешения. Рассматриваемая система состоит из (МР/Рдх 100)% фазы д и (Мд/Рдх 100) % фазы Р. [c.20] Тем не менее правило смещения применяют также и при расчетах в объемных единицах, поскольку оно имеет много преимуществ, а ошибка обычно очень невелика. [c.20] О ЯгЯг состав водной фазы изменяется по линии Р-Р1-Р2 . При этом фаза С) находится в равновесии с фазой Рь существующей при той же температуре. Фазы и Р[ так же, как и фазы дг и Рг и дз и Рз и т. д., называются сосуществующими или сопряженными фазами. Сосуществующие (сопряженные) фазы — это фазы, находящиеся в равновесии одна с другой. [c.22] Прямая Q V P, как и Зг гРг и зКзРз и т. д., называется линией связи или линией сопряжения. Линии связи (сопряжения) — это линии, которые связывают точки, представляющие составы сосуществующих фаз. [c.22] Как видно из рис. 3, с повышением температуры отношение VPJVQ возрастает, т. е. при нагревании системы, состоящей из равных весовых частей фенола и воды, количество фенольной фазы (Q) увеличивается, а количество водной фазы (Р) уменьшается. В точке У водная фаза исчезает, система становится гомогенной. Для системы фенол — вода данного состава температура, отвечающая точке V, является минимальной температурой полной смешиваемости. [c.22] При нагревании системы, имеющей несколько иной общий состав, одна из фаз также в конце концов исчезает, но какая именно — зависит от состава системы. Так, при нагревании системы, содержащей 80 вес. ч. воды и 20 вес. ч. фенола, получаются те же фазы, что и при нагревании смеси из 50 вес. ч. фенола и 50 вес. ч. воды (при одинаковой температуре). Иначе, гетерогенные системы V и образуют те же сопряженные фазы Q п Р. Единственным различием является соотношение количестве фаз. [c.22] Из положения точек Wl,W2,Wi... следует, что при повышении температуры отношение WP WQ уменьшается, значит, количество фенольной фазы (Р) уменьшается, а водной (Р) — увеличивается. Это прямо противоположно происходящему при нагревании системы этих веществ, взятых в равных количествах (по весу). [c.22] В каком направлении пойдет процесс, будет зависеть, конечно, от того, где находится точка, соответствующая составу системы, — по правую или по левую сторону от линии С/С (рис. 3). При нагревании системы С не исчезает ни одна из фаз. В этом случае изменяются только составы фаз, причем они становятся одинаковыми в точке смешения К. [c.23] Все точки биподальной кривой можно рассматривать как точки насыщения, поскольку любая точка бинодаль-ной кривой на диаграмме Т — х указывает температуру. [c.23] При нагревании систем, имеющих нижнюю критическую точку смешения, может снова произойти смешение. Такие системы имеют нижнюю и верхнюю критические точки смешения на диаграмме Т — х, и, таким образом, образуется замкнутая гетерогенная зона (рис. 5). В качестве примера такого относительно редкого случая можно назвать бинарную систему вода — никотин [2]. [c.24] Тройные системы — это системы, образованные тремя компопетами. При смешивании трех любых веществ могут образовываться системы, состоящие из одной фазы либо из двух или трех несмешивающихся фаз. При дальнейшем описании тройных систем будет принято, что смешиваемые вещества и образующиеся фазы являются жидкими и что при смешивании не происходит никаких химических реакций или образования твердых молекулярных соединений. Это положение соответствует обычным условиям экстракционного процесса. [c.24] Общий состав тройной системы можно всегда выразить точкой в равностороннем треугольнике. Если точку внутри равностороннего треугольника соединить линиями, параллельными его сторонам, с точками, лежащими на каждой из его сторон, то сумма длин соединяющих линий будет постоянна и равна стороне треугольника. [c.24] Состав тройной системы выражается отношением отрезков прямых МУ, МХ и М1 (рис. 6). Если длину стороны треугольника принять за 100 (или 1), то длины этих отрезков выражают содержание компонентов в процентах (или долях единицы). [c.25] Все системы, состав которых обозначен точками на прямой Z F, содержат 50% /, а состав всех систем, содержащих 20% 5, может быть представлен точками на линии УУ. [c.25] Линии хи, ZW и УУ пересекаются в точке М это означает, что точка М представляет тройную систему состава 50% ], 20% 5 и 30% г. Аналогично можно показать, что тройная система, отвечающая точке Т (рис. 6), содержит 25% j, 35% 5 и 40% г. [c.25] Каждая сторона треугольника представляет бинарную систему, а каждая точка внутри него — тройную систему. [c.25] Вернуться к основной статье