Жидкости диаграмма кипения

Соотношение массы пара и массы жидкости при заданных условиях, если система гетерогенная, определяется по правилу рычага. Если на диаграмме кипения на оси абсцисс отложено массовое содержание в процентах или долях, то [c.199]

Простейшим примером рассмотренных здесь общих закономерностей является равновесие жидкость — пар в бинарных жидких смесях. На рис. 20 приведена схема диаграммы кипения системы бензол—этиловый спирт в изобарных условиях. [c.159]

Для чистых жидкостей температуру кипения, зависящую только от давления, можно определить на основании экспериментальных данных (таблиц, диаграмм), приводимых- в справочниках, или уравнений зависимости давления паров от температуры (см. гл. Vni). [c.187]

На различии в равновесных составах жидкой и паровой фаз основано разделение неограниченно растворимых жидкостей перегонкой. На диаграмме кипения верхняя линия /д/ц выражает зависимость температуры конденсации пара от его состава. Нижняя линия /д/в выражает зависимость температуры кипения раствора от его состава. Диаграмма двумя линиями разделена на три поля. Поле / — область существования пара (С = 2 — 1 + 1 =2) поле 2 — область существования жидкости (С = 2 — 1 + 1 =2), системы однофазны, имеют по две степени свободы, т. е. произвольно можно задавать температуру и состав без нарушения равновесия поле 3 характеризует двухфазное состояние системы (пар и жидкость) с одной степенью свободы (С = 2--2+1 = 1), т. е. произвольно можно задавать только один параметр. Каждой температуре кипения соответствуют определенные составы жидкой и паровой фаз. Любая фигуративная точка в поле 3 (например, точка а) отражает валовый (общий) состав системы. Чтобы найти составы фаз, необходимо провести изотерму через точку а. Состав жидкой фазы определяется точкой / (Хв = 0,2), паровой — точкой 2 (уд = 0,6). Пар обогащен компонентом В. Согласно закону Коновалова, прибавление легколетучего компонента В в исходный раствор, например до состава х , вызывает понижение температуры кипения исходной жидкости (от <1 до /г). При изотермическом изменении валового состава системы (от х = 0,4 до Хв = 0,5, что на диаграмме соответствует перемещению фигуративной точки а в точку Ь) число фаз и их составы остаются прежними (лр = 0,4 у = 0,6), но происходит [c.95]

Неограниченно растворимые жидкости, не подчиняющиеся закону Рауля, с положительными или отрицательными отклонениями и с максимумом или минимумом на кривой зависимости давления насыщенного пара от состава раствора. Диаграммы состояния, второй закон Коновалова. Для некоторых систем отклонения от закона Рауля могут быть так велики, что на кривой зависнмости общего давления от состава системы появляются точки, в которых давление пара больше, чем давление паров чистого более летучего компонента (при положительных отклонениях), или меньше, чем давление пара чистого менее летучего компонента (при отрицательных отклонениях). В результате на кривой общего давления появляются максимум или минимум (рис. 6.10 и 6.11). Поля, линии, точки на диаграммах имеют тот же смысл, что и на диаграммах для идеальных систем. Отличие заключается в том, что на диаграммах кипения для систем данного типа имеются азеотропные точки (точка С на рис. 6.11). К системам с азеотропами применим второй закон Коновалова [c.98]

Откладывая на горизонтальной оси содержание азота (в процентах по объему), а на вертикальной—температуру кипения жидкости при постоянном давлении, получают так называемые рыбки —температурные диаграммы кипения жидкой азотокислородной смеси (рис. 22). [c.91]

Можно воспользоваться и непосредственным определением температур кипения жидких смесей различного состава тогда, зная составы равновесных жидкости и пара, можно построить диаграмму кипения (см. стр. 113 сл.). [c.103]

Такой же вид имеет диаграмма кипения однородной смеси двух жидкостей точки ниже аЗЬ изображают состояние жидкой фазы, выше аЬЬ— газообразной. [c.10]

Линии на диаграмме отвечают моновариантным фазовым равновесиям (и = I). Кривая ФК — кривая давления насыщенного пара над жидкостью, кривая кипения и конденсации, кривая фазового рав- [c.582]

Равновесие пар — жидкость при кипении водных растворов азотной кислоты хорошо изучено. Известно, что диаграмма равновесия в этой системе характеризуется азеотропной точкой, отвечающей при нормальном давлении 68%-ному раствору азотной кислоты. Перегонка азотной кислоты, в которой растворены дикарбоновые кислоты, протекает в соответствии с диаграммой равновесия только до достижения концентрации дикарбоновых кислот в растворе 40—50 вес. и концентрации азотной кислоты в растворе, близкой к концентрации азеотрона (в расчете на смесь вода — азотная кислота). При этих условиях начинает сказываться влияние дикарбоновых кислот на равновесие жидкость — нар, которое выражается в том, что пары обогащаются менее летучим компонентом — водой. Исчерпывающая перегонка такой смеси до сухого остатка невозможна, так как после достижения концентрации дикарбоновых кислот в растворе 80— 85 вес. % в остатке содержится почти чистая азотная кислота. При нагревании такой смеси наблюдается интенсивное окисление дикарбоновых кислот, сопровождающееся обильным выделением окислов азота. [c.234]

На рис. 103 приведена диаграмма кипения смеси серной кислоты с водой. Нижняя кривая характеризует зависимость температуры кипения водных растворов серной кислоты от их состава, верхняя кривая — зависимость содержания серной кислоты в ларах от температуры кипения кислоты. Из диаграммы видно, что содержание серной кислоты в парах всегда меньше, чем в жидкости. [c.294]

На рис. 116 представлена диаграмма кипения системы НЫОз— N02 при давлении 760, 600 и 350 мм рт. ст. Нижние кривые характеризуют изменение температур кипеиия жидкости в зависимости от ее состава, верхние кривые — содержание окислов азота в парах. Точки соприкосновения кривых с левой осью ординат соответствуют температурам кипения чистой азотной слоты, с правой— чистой четырехокиси азота. [c.326]

Для изучения равновесия пар — жидкий раствор применяют два типа диаграмм состояния 1) диаграммы давление пара — состав (Т = onsi), 2) диаграммы температура кипения — состав (Р = = onst). Диаграммы состояния для различных типов растворов (/-идеальный раствор, 11(111) — реальный раствор с незначительным положительным (отрицательным) отклонением от идеальности, IV(V) — реальный раствор со значительным положительным (отрицательным) отклонением от идеальности представлены на рис. 130, на котором приведены, кроме того, диаграммы состав жидкого раствора — состав пара. Для изучения равновесия пар — жидкий раствор чаще используются диаграммы температура — состав, называемые диаграммами кипения. Рассмотрим диаграммы кипения для некоторых реальных систем (рис. 131 — 133). На этих диаграммах фигуративные точки а н Ь соответствуют температурам кипения чистых компонентов при данном внешнем давлении Р. При температуре кипения чистого компонента система инвариантна (С =1—2 + 1 = 0). Та из двух жидкостей, которая обладает более низкой температурой кипения при заданном давлении, соответственно будет более летучей при данной температуре. Каждая из диаграмм кипения имеет две кривые, разделяющие диаграмму на три области I — область пара (С = 2—1 -f- 1 = 2), II — область жидкости (С =2—1 + 1 =2), III — область равновесия пара и жидкости (С =2—2 +1 =1). [c.389]

Рассмотрим фракционную перегонку двухкомпонентной жидкой смеси, не образующей азеотропного раствора, пользуясь диаграммой кипения (рис. 136). Для разделения исходную смесь состава X о нагревают при постоянном давлении до кипения (фигуративная точка Оо), при этом получается первый пузырек пара (фигуративная точка Ьо) состава Пар по сравнению с исходной жидкостью более богат легколетучим компонентом В, а раствор обогащается компонентом А и его температура кипения при подводе теплоты возрастает (фигуративная точка а ). В процессе перегонки состав жидкого раствора изменяется от Х до а состав пара — от Ко ДО Кх- Если весь полученный пар сконденсировать (первая фракция), то конденсат будет иметь состав У и промежуточный между Ко и У . При кипении оставшейся жидкости (фигуративная точка 04) состава Х1 получается пар, также обогащенный легколетучим компонентом В. При изменении состава жидкого раствора от Х1 до состав пара меняется от У г до У и получается конденсат состава У2 (вторая фракция). При дальнейшем испарении оставшейся жидкости аналогично можно получить третью, четвертую и т. д. фракцию, при этом кипящая жидкость по составу будет приближаться к чистому компоненту А с температурой кипения Т. Если каждую из полученных фракций подвергнуть аналогичной перегонке, то получится набор новых фракций, обогащенных легколетучим компонентом. Сходные по составу фракции объединяют и подвергают дальнейшему фракционированию до тех пор, пока конденсат не будет представлять собой практически чистый компонент В, а перегоняемая жидкость — чистый компонент А. [c.394]

Концентрирование азотной кислоты. На рис. 39 приведена диаграмма кипения водных растворов азотной кислоты под атмосферным давлением. Как видно из диаграммы, максимальная температура кипения 121,9°С достигается при содержании 68,47о НЫОз. В этой точке состав паров одинаков с составом жидкой фазы. Для получения концентрированной азотной кислоты (более 687о НМОа) обычно применяют перегонку разбавленной азотной кислоты в присутствии концентрированной серной кислоты как водоотнимающего средства. Концентрированная серная кислота связывает воду, содержащуюся в разбавленной азотной кислоте, образуя гидраты серной кислоты, кипящие при температуре более высокой, чем 100%-ная НЫОз. Поэтому при нагревании такой смеси можно подобрать условия, при которых в парах будет содержаться почти исключительно азотная кислота. На рис. 40 показана диаграмма состояния тройной смеси Н2О—НЫОз — Н2304, иа которой нанесены кривые пара постоянного состава. Из диаграммы видно, что по мере увеличения содержания Н2504 в тройной смеси, при данном содержании азотной кислоты в жидкости количество НЫОз в парах увеличивается, а Н2О уменьшается. [c.109]

То, что фазовые реакции в принципе возможны, видно на примере равновесия жидкость — пар в однокомпонентной системе. При постоянных Т а Р можно за счет подвода или отвода теплоты при одновременном изменении объема перевести любое количество жидкости в пар и пара в жидкость. То, что фазовые реакции возможны не при любых условиях, показано ка рис. 16, представляющем равновесное испарение бинарной системы при Р=сопз1, т. е. диаграмму кипения. В этом случае компонент 2 в жидкости всегда обладает более высокой концентрацией, чем в сосу- [c.146]

На диаграмме кипения обычно показаны температуры кипения и равновесные составы двойных смесей при постоянном давлении (табл. И/4, ряды IV и V, см. приложение, стр. 579). В системе координат с г в качестве ординаты и хв в качестве абсциссы наноспм кривую кипения 1 и кривую конденсации 2, концы которых совпадают. На рис. 44 приведена диаграмма кипения смеси бензол—толуол. Для всех точек выше кривой конденсации 2 смесь находится полностью в парообразном состоянии. Для точек, расположенных между обеилш кривыми, система состоит частично из жидкости и частично из пара, а шш<е кривой кипения 1 находится только жидкость. Предположим, что мы нагреваем смесь состава она начинает кипеть при температуре и паровая фаза будет иметь состав у. Жидкая фаза хв находится в равновесии с паровой фазой у при температуре t. Диаграмма кипения экспериментально определяется так же, как и кривая равновесия (см. главу 4.63) аналогичным путем ее можно использовать для определения необходимого количества теоретических тарелок. На рис. 45 приведена кривая равновесия смеси бензол—толуол, полученная на основании диаграммы кипения. Точки А я В расположены теперь одна над другой. Преимущество диаграммы кипения [c.79]

При экспериментальном исследовании равновесия жидкость — пар неизбежны Погрешности, обусловленные несовершенством прн-борбв, мет дой исследования и анализа [15], которые могут быть двух типов случайные и систематические. Для выявления случайных погрешностей применяют графическую обработку опытных данных, основанную на связи между непрерывно изменяющимися свойствами исследуемых систем состав пара — состав жидкости, температура кипения — состав жидкости (пара). Диаграммы, изображающие эти зависимости, позволяют судить о величине и характере случайных ошибок. Предложена зависимость коэффициента относительной летучести а от составов жидкой, х и паровой фаз у для обработки опытных данных ра 9Новесия [14] [c.134]

Рассмотрим диаграмму состояния (рис. 13) применительно к системе Ж—Г, т. е. как диаграмму кипения двух несмеши-вающихся жидкостей при заданном общем давлении (например Р= атм). Переход от легкой фазы (Г) к более тяжелой (Ж) или обратный переход здесь соверщается аналогично системе Ж — Т. Точки а и Ь соответствуют температурам кипения или конденсации чистых веществ Л и В системы безвариантны. Точка е соответствует температуре кипения такой механической смеси двух жидкостей, которая образует паровую фазу одинакового состава с жидкой, причем температура кипения (или конденсации) смеси ниже, чем отдельных компонентов. Это свойство используется в химической технике, в частности, при перегонке органических жидкостей с водяным паром. [c.66]

Законы Гиббса — Коновалова определяют характер зависимости температуры кипения, давления паров и состава паровой фазы от состава раствора. Эти закономерности наиболее наглядно выявляются при графическом изображении условий равновесия. Для этого используют графики, изображающие зависимость давления паров от составов фаз при Т = onst (диаграмма Р — х, у), зависимость равновесной температуры от составов фаз при Р — onst (диаграмма Т X, у), а также зависимость состава пара от состава жидкости (диаграмма у — х). [c.109]

Для иллюстрации применения правила фаз к однокомпонентной системе рассмотрим приведенную на рис. 2.8 диаграмму удельный объем — давление для чистого пропана. Если произвольно зафиксировать температуру 71,1° С, то видно, что при существовании только газовой или только жидкой фазы давление может изменяться вдоль изотермической кривой, т. е. имеются две степени свободы. Однако, если произвольно зафиксировать давление и температуру, то возможно только одно состояние и удельный объем фазы имеет определенное значение. В двухфазной области фиксирование температуры 71,1° С связывает давление и удельные объемы каждой из двух фаз (на рис. 2.8 точки А и В). Точка А соответствует насыщенному газу (точка росы) [5], а точка В — насыщенной жидкости (точка кипения). С другой стороны, если произвольно фиксируется значение удельного объема насыщенной жидкости или насыщенного газа, то тем. самым фиксируются температура, давление и все остальные интенсивные свойства каждой из находящихся в равновесии фаз. [c.25]

На рис. 35.4, а изображен прибор, который можно использовать для получения грубых данных, необходимых для построения графиков точек кипения. Раствор помещают в колбу и осторожно нагревают. Когда раствор закипит, нагрев уменьшают, пока не будет достигнуто состояние равновесия. Небольшие количества испарившейся жидкости все время конденсируются в обратном холодильнике и возвращаются в колбу с жидкостью. При таком равновесном состоянии можно измерить температурз кипящей жидкости. Небольшое количество жидкости отбирают для анализа. В качестве аналитического метода для установления состава часто удобно использовать измерение показателя преломления или плотности. Эти два измерения, проведенные многократно для растворов различного состава, позволяют построить приближенную фазовую диаграмму для точки кипения при постоянном давлении в зависимости от состава жидкости (диаграмму Т— ). Фазовую диаграмму для состава пара можно получить, если в каждом случае отбирать для анализа не,т большое количество конденсирующегося пара в углубление, на.т ходящееся непосредственно под холодильником. Основные источ ники ошибок, из-за которых этот метод дает довольно неточны величины для построения фазовых диаграмм, связаны с колебаниями температуры, взятием проб для анализов и изменениг ем равновесных концентраций паров компонентов на пути от кипящей жидкости до холодильника. При исследованиях для [c.173]

На рис. 59 приведена диаграмма кипения серной кислоты при атмосферном давлении и разрежении. Верхняя кривая показывает зависимость содержания Нг504 в парах от температуры кипения кислоты. Из диаграммы видно, что при концентрации кислоты менее 98,3% Н2504 относительное количество воды в парах больше, чем в жидкости. Из этого следует, что [c.150]

Рассмотрим диаграмму состояния (см. рис. 17) применительно к системе Ж—Г, т. е. как диаграмму кипения двух несмешиваю-щихся жидкостей при заданном общем давлении (например, Р — [c.78]

В ряде практических случаев диаграммы взаимнорастворимых компонентов усложняются по сравнению с диаграммой, приведенной на рис. 18. Так, например, на диаграмме кипения азотной кислоты верхняя линия состава паров имеет максимум, а линия состава жидкости состоит из двух ветвей, сходящихся в максимуме. Азео-тропная смесь веществ, соответствующая температурному максимуму, имеет такой же состав паров, как и состав жидкости, а на диаграмме давление — состав эта точка отвечает минимуму это выражается вторым законом Коновалова, т. е. жидкость перегоняется без изменения состава. Такие диаграммы как бы сложены из двух диаграмм типа, рассмотренного на рис. 18. [c.79]

Смесь, соответствующая 98,3% Нг504, является азеотропной и имеет единую температуру конденсации паров и кипения жидкости 336,6 °С. При небольшом изменении состава в обе стороны от азеотропной точки температура начала конденсации пара, называемая точкой росы, значительно отличается от температуры начала кипения раствора. Соответственно отличаются составы жидкой фазы и полученных из нее паров (пли наоборот). Диаграмма кипения показывает, что при нагревании кпслоты, содержащей менее 30% Н25 04, температура кипения лежит ниже 200 °С, при этом в пары переходит исключительно вода лишь при концентрации кислоты выше 93% (пунктир на диаграмме) содержание Н2504 в паре значительно повышается. [c.18]

Решение. На рис. 12 представлена диаграмма кипения двухкомпонентной жидкой системы, т. е. зависимость температуры кипения от состава кипящей системы при р= onst. Более летучий компонент В имеет меньшую температуру кипения is, менее летучий компонент А — большую температуру кипения tA. Кривая I характеризует изменение температур кипения жидких смесей А и В в зависимости от их состава. Кривая 2 отвечает составам равновесного пара при температурах кипения жидких смесей различного состава. Выше кривой 2 система находится в газообразном (парообразном) состоянии, ниже кривой I — в жидком состоянии. Между кривыми / и 2 находится гетерогенная область равновесных состояний жидкость пар. [c.142]

При каждой температуре Та с помощью этой диаграммы можно найти состав пара ria и rL = 1 — ria) и состав жидкости (гга и ria = 1 Г2а) при дзнном общсм давлении. Область диаграммы, расположенная ниже линии жидкости (линии кипения) соответствует условиям (состав, температура, давление), когда паровое состояние неустойчиво и вся смесь находится в жидком состоянии. В области выше линии пара (линии конденсации) неустойчиво жидкое состояние и вся смесь находится в газообразном состоянии. [c.210]

Диаграмма, изображенная на рис. 3, показывает зависимость температуры кипения при нормальном давлении от концентрации кислоты (нижняя кривая) и равновесного состава паров от температуры кипения (верхняя кривая). Если на этой диаграмме провести горизонталь, соответствующую какой-лизоопределенной температуре, абсцисса ее пересечения с нижней кривой будет соответствовать концентрации кислоты, кипящей при данной температуре (при 1 ama), а абсцисса пересечения с верхней кривой— составу пара, выделяемого этой жидкостью при кипении. [c.16]

Для участка диаграммы, расположенного на рис. 3 вправо от точки iVl, характерно, что содержание H2SO4 в жидкости при кипении не повышается, а снижается, пока не достигнет 98,3%. Температура кипения при этом не понижается, а растет. Это явление объясняется способностью серной кислоты разлагаться при нагревании на HgO и SO3, причем SO3 выделяется из жидкой фазы легче, чем Н2О. [c.18]

На рис. 79 представлены диаграммы кипения системы HNOз—N02 для трех давлений 760—600 и 350 мм рт. ст. Нижние кривые показывают изменение температур кипения жидкости в зависимости от ее состава, верхние кривые — содержание окислов азота в парах. Точки на левой оси ординат соответствуют температурам кипения чистой азотной кислоты, на правой — чистой четырехокиси азота. Если взять азотную кислоту, содержащую 30% N02, и нагревать ее, то она закипит под давлением 760 мм рт. ст. при температуре около 40°, и в парах будет содержаться 96,5% окислов од азота и 3,5% азотной кислоты. При концентрациях N02 свыше 45% температура кипения раствора остается неизменной для каждого давления и соответствует температуре кипения четырехокиси азота, так как жидкость при этих концентрациях состоит из двух слоев слоя азотной кислоты, насыщенной окислами азота, и слоя четырехокиси азота, насыщенного азотной кислотой. Если нагревать раствор, содержащий 80% окислов азота, то до тех пор, пока содержание окислов не достигнет 45%, он будет кипеть при постоянной температуре и выделять пары постоянного состава (около 100% окислов азота). После этого температура начнет подниматься, и пары будут обогащаться азотной кислотой. Если взять, например, 10%-ный раствор и довести его до температуры кипения под давлением 760 мм рт. ст., то в парах будет находиться 85% окислов азота и 15% азотной кислоты. Если этот же раствор кипятить под давлением 600 мм, то пары будут содержать 78% окислов азота и 22% азотной кислоты. [c.236]

Диаграмма кипения водных растворов серной кислоты показана на рис. 153. Из диаграммы видно, что серная кислота образует с водой азео-тропную смесь состава 98,3% Н2 04 и 1,7% Н2О с темп. кип. 336,5° (при 7 0 мм рт. ст.). Поэтому при кипячении водных растворов серной кислоты с отводом паров содержание Н2304 в жидкости в конечном итоге становится равным 98,3%. [c.377]

Перегонка или дистилляция представляет собой метод разделения смеси жидкостей на ее составные части, основанный на различной температуре их кипения. Одним из основных условий разделения смеси двух жидкостей ямяет-ся различный состав жидкой фазы и пара над ней или дистиллята (сконденсированный пар). Перегонку обычно проводят при постоянном (атмосферном) давлении. Для выяснения условий перегонки строят диаграммы кипения— [c.60]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология