ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Равновесные соотношения в системах жидкость—жидкость Ч Основные понятия и определения из "Основы массопередачи" Опытные значения. В справочниках [2] можно найти опытные значения коэффициентов активности, определенных путем измерения величин, входящих в уравнения (1—25, 1-26). [c.25] Графическое представление опытных коэффициентов активности дано на рис. 1—10. [c.26] Расчет коэффициентов активности по точкам кипения растворов или по суммарному давлению при постоянной температуре (метод Карлсона и Колборна [71). [c.26] Расчет коэффициентов активности по данным о взаимной растворимости компонентов [7, 8, 9]. Этот метод основан на том принципе, что наибольшее отклонение от закона Рауля наблюдается у таких смесей, компоненты которых отличаются по своей химической природе. Большое положительное отклонение от идеальных растворов приводит к исчезновению взаимной растворимости компонентов. Так, в системах вода — спирты метиловый, этиловый и пропиловый, спирты растворимы во всех отношениях с водой, но в то же время показывают возрастающее, с увеличением молекулы спирта, отклонение от закона Рауля. [c.27] Хьа — содержание В в слое жидкости А. [c.28] Расчет равновесного распределения компонентов в трехкомпонентной системе по коэффициентам активности производится путем решения системы уравнений (1—27, 1—30). [c.29] Равновесное распределение третьего компонента между двумя жидкими фазами фиксируется значениями концентраций в каждой фазе и температурой. [c.29] Опытные данные по равновесному распределению третьего компонента между двумя фазами можно найти в справочнике [1]. Опытные данные по равновесному распределению представляются в треугольных диаграммах (поскольку системы трехкомпонентные) или при соответствующем преобразовании треугольных диаграмм — в прямоугольных координатах. [c.29] Принцип представления равновесных соотношений в треугольной диаграмме ясен из рассмотрения (рис. 1—12) наиболее типичного для процессов экстракции. [c.29] Смесь компонентов А я В выражается точками вдоль линии АВ, смесь Л и С — точками вдоль линии АС и смесь В я С — линией ВС. Любая точка внутри треугольника представляет смесь трех компонентов. Так как треугольник равносторонний, состав смеси, характеризуемый точкой внутра треугольника, определяется длиной перпендикуляров, опущенных из данной точки на стороны треугольника, противолежащие данному компоненту. Так, для точки М состав смеси по компонентам А, В и С соответственно выражается длинами перпендикуляров МХ, М и MZ. Это положение очевидно ИЗ-принципа построения самой диаграммы, так как, например, в точке Л содержание компонента Л =100%, в любой же другой точке, отстоящей от Л, содержание компонента Л будет меньше 100% и чем дальше эта точка отстоит от Л, тем меньше. будет процент компонента Л в смеси и, следовательно, тем короче будет перпендикуляр на сторону треугольника ВС. [c.30] Кривая DRQEN ограничивает область взаимной растворимости компонентов и выражает равновесное распределение компонента С в А я В. Точки, лежащие под пограничной кривой DRQEN, находятся в области расслоения жидкостей Л и Д точки, лежащие выше пограничной кривой, находятся в области полной взаимной растворимости компонентов, где существует лишь одна фаза. Состав расслаивающихся жидкостей, соответствующих равновесному насыщению, под пограничной кривой для точки М характеризуется точками Р и Е. Все смеси вдоль линии образуют два жидких слоя состава Р н Е. Относительные количества каждого слоя обратно пропорциональны образуемым отрезкам, т. е. [c.30] Точка У характеризует слой, образуемый в точке М и богатый компонентом А, точка Е характеризует слой, богатый компонентом В. [c.30] Линия RE, соединяющая составы двух равновесных слоев, называется к о и о д о й. Очевидно, что число таких конод в пределах пограничной кривой равно бесконечности. Линии продолжения конод взаимно пересекаются практически в одной точке (в полюсе О, рис. 1 — 13). Это дает возможность, определяя положение фокуса О по двум известным конодам, наносить любые другие при отсутствии для них экспериментальных данных и тем самым построить график равновесного распределения. Коноды в пределах пограничной кривой с увеличением содержания компонента С становятся все меньшими по величине отрезками, превращаясь в точку перегиба Q. В точке перегиба Q два жидкостных слоя становятся идентичными по составу и плотности. Она может быть определена так же, как критическая точка. [c.31] Типичные фазовые диаграммы тройных систем, используемые в процессах экстракции, представлены на рисунке 1 — 14. [c.31] Наиболее характерное влияние температуры на фазовое состояние трехкомпонентной системы см. рис. 1—15. при этом Как следует из рисунка (1-15), с повышением температуры область расслаивания уменьшается и, следовательно, увеличивается взаимная растворимость. Этому правилу следует большинство систем. [c.31] Равновесное распределение третьего компонента (например С) между двумя фазами (А и В) при расчетах процессов экстракции можно представить в прямоугольных координатах равномерной шкалы. [c.32] В этом случае наибольшее практическое значение приобретает построение двух типов графиков 1) графиков, характеризующих величину коэффициента распределения компонента С между двумя фазами, 2) графиков, характеризующих селективность растворителя по отношению к разделяемым компонентам. [c.32] Вернуться к основной статье