Равновесные составы фаз двухкомпонентных систем

Диаграммы состояния двухкомпонентных систем позволяют установить не только число равновесных фаз и их состав, но и количественные соотношения между массами фаз гетерогенной системы с помощью так называемого правила рычага. Рассмотрим систему, изображенную на рис. 127 фигуративной точкой О, которая распадается на две равновесные жидкие фазы, фигуративные точки которых т и п. Пусть масса всей системы д кг, а массы отдельных фаз gl кг и 2 кг соответственно. Если массовое содержание анилина во всей двухфазной системе X %, а в фазах пг и п—и Х %, то материальный баланс по анилину выразится соотношением [c.388]

Рассмотрим тройную систему, состоящую из трех жидких компонентов А, В и С. Пусть компоненты А и С, а также В и С неограниченно растворимы друг в друге компоненты А и В обладают ограниченной взаимной растворимостью. Если смешать компоненты А и В, то при определенных составах их образуются два жидких слоя. Составы этих слоев при температуре изображаются на изо-термной проекции точками а и 6 на стороне АВ треугольника Розебума (рис. 47,6). Добавляемый к этой двухкомпонентной системе компонент С распределяется меисду двумя слоями, в результате чего образуются два равновесных сопряженных трехкомпонентных раствора. Прибавляя разные количества компонента С, можно получить ряд тройных сопряженных растворов. Соединяя плавной линией точки треугольной диаграммы, соответствующие составам сопряженных растворов, получим бинодальную кривую ак в. Эта кривая делит треугольник Розебума на гомогенную и гетерогенную области. Любая смесь трех компонентов А, В, С, состав которой представляется фигуративной точкой х внутри гетерогенной области, распадается на два равновесных сопряженных тройных раствора, составы которых изображаются точками а и в При добавлении компонента С возрастает взаимная растворимость компонентов А и В. В результате этого составы тройных сопряженных растворов все меньше отличаются друг от друга и в конечном итоге может быть [c.197]

Такие четырехкомпонентные микроэмульсионные системы, включающие мицеллообразующие ПАВ, обычное ПАВ (чаще всего это спирты С5—С12), углеводород и воду, а также пятикомпонентные системы, содержащие, помимо перечисленных веществ, электролиты, приобрели особое значение в последние годы в связи с проблемой повышения нефтеотдачи пластов, о которой говорилось в гл. П1. Тонкое регулирование полярности дисперсионной среды за счет изменения концентрации компонентов, длины цепи углеводорода и спирта и природы (гидрофильно-липофильного баланса) мицеллообразующего ПАВ позволяет в этих случаях получать как прямые, так и обратные микроэмульсии. Они могут находиться в равновесии с макрофазой — молекулярным раствором того же состава, что и состав дисперсной фазы микроэмульсии. Подобно случаю двухкомпонентных критических систем (см. 2), соответствующим подбором состава здесь удается получить микроэмульсии — обратные и прямые, равновесные друг с другом и, кроме того, с дисперсионной средой промежуточной полярности. Такие микроэмульсионные системы могут образовывать фазовую границу раздела с очень малым поверхностным натяжением как с водой, содержащей определенную концентрацию солей, так и с углеводородом. Для этого необходимо достижение такого баланса молекулярных взаимодействий в объемах и на границе фаз, когда ПАВ обнаруживает примерно одинаковую поверхностную активность при адсорбции на границе из обеих фаз водной и масляной. [c.235]

Гетерогенная двухкомпонентная система жидкий раствор — пар, в которой состав раствора и пара одинаков (так называемая азеотроп-ная смесь, см. стр. ООО). В данной системе нет химического взаимодействия между веществами, однако вследствие того что концентрации веществ в равновесных фазах связаны одним уравнением (С/)п,р = система ведет себя как однокомпонентная. [c.158]

Имеется равновесная двухкомпонентная система жидкость — жидкость. Покажите, что состав одной фазы можно определить исходя из коэффициентов активности обоих компонентов в обеих фазах [c.402]

Протекание Д. при темп-рах, близких к предельной, снижает скорость гомополимеризации и мол. массу образующегося полимера. В случае сополимеризации мономеров, скорости отщепления к-рых от растущей полимерной цепи сильно различаются, протекание Д. может оказывать существенное влияние и на состав образующегося полимера. Наиболее подробно этот эффект исследован на примере сополимеризации стирола с SOj и триоксана с виниловыми мономерами. В частности, при исследовании сополимеризации триоксана было показано, что в ходе полимеризации формальдегид отщепляется от растущей полимерной цепи, в результате чего вначале двухкомпонентная система превращается в трехкомпонентную триоксан — виниловый мономер — формальдегид. Вследствие значительно более высокой реакционной способности формальдегида по сравнению с триоксаном полимер, полученный на глубоких стадиях полимеризации, содержит большее количество оксиметиленовых звеньев, чем полимер, образовавшийся на начальных стадиях полимеризации (до момента достижения равновесной концентрации формальдегида в системе). [c.340]

Если обозначить через химический потенциал твердого растворителя при температуре замерзания раствора и через 1.1 — химический потенциал растворителя в равновесном растворе при температуре его замерзания, то ==v l Температура замерзания раствора при постоянном давлении является функцией состава раствора, так как двухфазная двухкомпонентная система по правилу фаз обладает двумя степенями свободы (независимые переменные состав раствора и давление). [c.108]

Двухкомпонентные системы при наличии двух фаз имеют две степени свободы, поэтому можно произвольно задаваться любыми двумя параметрами, предопределив тем самым значения других параметров равновесной системы. Так, например, задавшись давлением и составом жидкой фазы, мы тем самым предопределяем температуру кипения последней и состав паровой фазы. [c.138]

Состояние многокомпонентного сырья в любом сечении печного змеевика, в том числе на входе и на выходе из него, определяется с помощью уравнений (9.27) —(9.30) изотерм и (9.23) или (9.26) однократного испарения, если для рассматриваемого сечения известны температура, давление и состав потока. Использование этих уравнений для определения состояния системы было показано в примерах 9.1 и 9.2. В случае двухкомпонентного сырья задача по определению состояния системы облегчается возможностью использования изобарического графика равновесия 1—х, у или более простых уравнений для определения степени отгона и состава равновесных фаз— (9.4), (8.25) и (8.22). [c.495]

Система, в которой изобарно-изотермический потенциал не изменяется, называется равновесной системой, причем истинное состояние равновесия характеризуется независимостью от пути процесса. Например, при определенных давлении и температуре двухкомпонентный истинный раствор имеет определенный состав и свойства, независимо от того, приготовлен лн этот раствор при нагревании от более низких температур до более высоких идя, наоборот, охлаждением от более высоких до более низких. [c.315]

Перегонка является весьма удобным способом выделения и очистки продуктов реакции. -Разделение смеси жидкостей перегонкой возможно тогда, когда образующийся при перегонке пар имеет другой состав по сравнению с жидкостью Д. П. Коновалов установил законы, характеризующие соотношения между составами равновесных жидкостей и пара. Согласно первому закону Д. П. Коновалова, повышение относительного содержания данного компонента в жидкой фазе всегда вызывает увеличение относительного содержания его в парах. При этом в двухкомпонентной системе пар [c.27]

В первых работах конца XIX — начала XX в., связанных с физико-химическими исследованиями двухкомпонентных систем, вопросы состава пара практически не затрагивались. Объясняется это несколькими обстоятельствами. Во-первых, изучались водно-солевые системы, в которых давление насыщенного нара одного Iiз компонентов намного превышало давление другого. В таком случае состав пара определен однозначно. Во-вторых, преобладала точка зрения, что в газовой фазе существуют лишь молекулы компонентов. Отсюда основной метод исследования состава пара заключался в отборе газовой фазы из равновесной смеси и в анализе на содержание компонентов. [c.159]

Перегонка — весьма удобный способ выделения и очистки продуктов реакции. Разделение смеси жидкостей перегонкой возможно тогда, когда образующийся при перегонке пар имеет другой состав по сравнению с жидкостью. Д. П. Коновалов установил законы, характеризующие соотношения между составами равновесных жидкостей и пара. Согласно первому закону Д. П. Коновалова повышение относительного содержания данного компонента в жидкой фазе всегда вызывает увеличение относительного содержания его в парах. При этом в двухкомпонентной системе пар (по сравнению с находящейся с ним в равновесии жидкостью) относительно богаче тем из компонентов, прибавление которого к системе повышает общее давление пара, т. е. понижает температуру кипения смеси при данном давлении. В качестве примера приведены кривые зависимости состава пара от состава жидкости для смеси бензол — толуол (рис. 34, а). [c.28]

Пусть состав двухкомпонентной системы выражен в массовых или молярных долях (ха), а масса (пг), соответственно, в кг или молях. Масса системы, состоящей из жидкого раствора и равновесного с ним пара (фигуративная точка О на рис. 8.5), [c.162]

В такого рода системе, обладающей двумя степенями свободы, помимо определенного внешнего давления, можно произвольно задаваться еще, например, температурой, и тогда состав у паровой фазы, отвечающей условию равновесия с однородной однокомпонентной жидкостью, определится как абсцисса точки пересечения соответствующей изотермы с равновесной кривой конденсации СЕ пли DE, в зависимости от того, из какого компонента а или гу состоит жидкая фаза. Вторую степень свободы можно использовать и по-другому, задаваясь при определенном внешнем давлении системы составом у пара, равновесного однофазной жидкости, состоящей из компонента а илн w. При этом определится температура, при которой может равновесно существовать парожидкая система данного состава, однокомпонентная в жидкой и двухкомпонентная в паровой фазе, под заданным внешним давлением. [c.163]

Но само наличие потенциального барьера между двумя состояниями приводит к тому, что аморфное расслоение однофазной двухкомпонентной системы происходит с образованием таких равновесных фаз, состав которых принципиально не зависит от возможности и скорости дальнейшего перехода к другому равновесному состоянию с более низким энергетическим уровнем (кристалЛ — раствор). Таким образом, минимум потенциальной энергии системы, отвечающий аморфному равновесию, не должен зависеть от второго минимума, характеризующего кристаллическое равновесие. Этот принцип взаимной независимости двух видов равновесия кладется в основу всех дальнейших рассуждений. [c.75]

Состав пара над раствором определяется главным образом соотношением парциальных мольных теплот испарения компонентов согласно законам Вревского. По первому закону Вревского при повышении давления насыщенного пара над двухкомпонентной системой в равновесном паре увеличивается относительнае содержание того компонента, парциальная мольная теплота испарения которого больше (высококипящий компонент — вк). [c.120]

МОНОТЁКТИКА (от греч. / vos — один и хг у,хо< — расплавленный), монотектическое превращение— реакция распада в двухкомпонентных системах жидкой фазы на твердую и жидкую иного состава. В ходе монотектической реакции из жидкой фазы при отводе тепла образуется твердая фаза Ид и жидкая фаза (рис.). Если давление постоянно, эта обратимая реакция протекает изотермически и осуществляется в сплавах, составы к-рых на диаграмме состояния лежат в пределах монотектической горизонтали аЬ. При охлаждении расплавов, составы которых определяются отрезком тЪ, мояо-тектической реакции предшествует распад однородной жидкости на жидкости Ж и Ж". Их состав описывается бинодальной кривой ткЬ. При монотектической температуре, соответствующей изотерме аЪ, в равновесии находятся жидкости состава точек т ж Ь (Ж и Ж ) и твердая фаза состава точки а (а ). В процессе кристаллизации из жидкого расплава состава точки т выделяются дендритообразные кристаллы твердой фазы а. При медленной (равновесно ) кристаллизации сплавов, составы к-рых лежат в интервале отрезка тЪ, происходит разделение жидкого расплава на два несмешивающихся слоя составов точек тя Ь, в каждом из к-рых дальнейшее затвердевание происходит обособленно. Ниже монотектической т-ры из жидкости Ж" происходит выделение фазы а с последующей кристаллизацией жидкости по эвтектическому (как изображено на рис.) или др. типу. В трехкомпонентной системе при постоянном давлении монотектическое равновесие устанавливается между дву- [c.15]

Интересно рассмотреть характер взаимодействия между твердой и жидкой фазами в условиях равновесной кристаллизации. На рис. 24 показано положение кривой энергии Гиббса при температуре солидуса сплава двухкомпонентной системы А—В. При температуре Тт состав равновесных с расплавом кристаллов характеризуется точкой т. Касательная, проведенная к кривой в точке М, является также касательной к кривой энергии Гиббса жидкого раствора (на рис. 24 последняя не показана). Отрезки АР и BW на ординатах компонентов А и В, соответственно, отсекаются касательной РМ]Х они характеризуют химические потенциалы этих компонентов. Поэтому, если при температуре Тт сохранился сплав более высокотемпературного состава, то его энергия Гиббса будет определяться точкой М, а химические потенциалы компонентов в нем — отрезками ЛQ и ВЯ. В результате получаем, что ВР> >BW и AQхимический потенциал тугоплавкого компонента больше в высокотемпературном сплаве, чем в сплаве, равновесном при более низкой температуре, а химический потенциал легкоплавкого компонента А в высокотемпературном сплаве меньше, чем в низкотемпературном. [c.34]

Жидкий сплав имеет состав точки Р. Когда при охлаждении фигуративная точка этого сплава попадает на линию ликвидуса ТвР, из него выделяется первый кристалл твердого раствора р,. состав которого найдем, проведя изотермическую прямую 1 5 до пересечения ее с солидусом Т О. При дальнейшем понижении температуры состав жидкой фазы будет меняться по линии 1 Р, а состав равновесной с ней твердой фазы по кривой 5)0. При перитектической температуре Тр жидкая фаза имеет состав точки Р,. а твердая фаза — состав точки О. Но при этой температуре необходимо нонвариантное равновесие, что у двухкомпонентной системы при постоянном давлении возможно лишь для трех фаз. Поэтому между жидкой фазой состава Р и твердым раствором состава С должно произойти взаимодействие по схеме [c.153]

Как мы видели выше, в системе СаСОз = СаО + СОг 3 фазы постоянного состава (Ф = 3) — СаСОз, СаО, СОг число независимых компонентов /С = 2иС = 2 + 2 — 3=1, равновесие моновариантное. Каждой данной (фиксированной) температуре отвечает строго определенное равновесное давление (и постоянный состав фаз). В аналогичной, казалось бы, двухкомпонентной системе ZrN = ZrN .y + [c.265]

Соотношение (1.45) выражает известное правило фаз Гиббса, определяющее наибольшее число параметров, изменение которых совместимо с состоянием равновесия. Например, для двухкомпонентной (п = 2) двухфазной (Ф=2) системы С — 2. Это означает, что независимо могут изменяться лишь два параметра. Так, выбранным значениям р п Т отвечает определенный состав равновесных фаз. При заданном составе одной фазы можно независимо менять только один параметр состояния, например температуру или давление. Каждому значению этого параметра соответствуют определенные значения всех других параметров состояния. [c.25]

Это выражение является математической формулировкой правила фаз Гиббса, определяющего наибольшее число параметров состояния, изменение которых совместимо с состоянием равновесия (т. е. число степеней свободы системы). Так, для двухкомпонентной двухфазной равновесной системы число степеней свободы равно двум. Это означает, что в такой системе независимо могут изменяться лишь два параметра состояния. Например, выбрав в качестве одной из фаз двухфазной системы жидкую смесь определенного состава и тем самым лишив систему одной степени свободы, мы можем независимо изменять лишь один параметр. Если за последний выбрана температура, то каждому ее значению будут соответствовать определенные давление и состав равновесной фазы. [c.30]

В тех случаях когда сохраняется общий состав системы, составы равновесных фаз двухфазной многокомпонентной системы мохут быть представлены на р, N- или Т, Л -диаграммах так же, как и для двухкомпонентных систем. При этом составы фаз отображаются непрерьшными кривыми, как это показано на рис. 3.34 и 3.35. На рис. 3.34 представлены составы жидкости и пара в трехкомпонентной системе этан—н-пентан— -гептан с общим составом 0,585 0,320 0,095 [64]. Измерения вьшолнены при температуре 422,04 К, которая для данного состава оказалась критической. Линии жидкости и пара комгюнентов соединяются в критической точке. [c.213]

Методика эксперимента заключается в изотермическом испарении из камеры Кнудсена навески известного начального состава в течение некоторого интервала времени Основное требование к эксперименту сводится к тому, чтобы процесс изотермического испарения протекал достаточно медленно, что дает возможность рассматривать этот процесс как последовательность равновесных состЬяннй. Дальнейшая задача состоит в математическом преобразовании получаемых временных зав иси1мостей ионных токов в диаграмму состав—парциальные давления. При этом должна быть решена задача определения молекулярного предшественника каждого из ионов, проведена расшифровка масс-спектра, осуществлен переход от ионных токов к парциальным давлениям и от временных зависимостей к концентрационным. Дальнейшее изложение ведется на примере двухкомпонентных систем. На рис. 2 и 3 представлена идеализированная схема, иллюстрирующая общую постановку задачи. На рис. 2 даны временные зависимости ионных токов /д+ и /3+ для процесса изотермического испарения системы А — В известного начального состава в-Получаемая информация состоит из функции д+(0. [c.317]

В данной работе методом физико-химического анализа исследована равновесная система уксусный ангидрид — этанол в широком температурном и концентрационном интервалах. На основе анализа изотермических кривых свойство — состав, сопоставленных с диаграммой состояния двухкомпонентной смеси, представлялась возможность делать определенные заключения о структуре изученных растворов. Результаты исследований некоторых двойных жидких систем изложены нами ранее [1—5]. [c.150]