Равновесные составы фаз многокомпонентных систем

Возможности препаративного метода сильно ограничены при исследовании таких многокомпонентных систем, как растворы, сплавы, стекла, шлаки. В подобных системах в зависимости от концентраций компонентов и внешних условий наблюдаются изменения физических и химических свойств. Установить природу этих изменений препаративным способом трудно, так как соединения, образующиеся в результате взаимодействия компонентов и обусловливающие новые качественные свойства системы, часто имеют неопределенный состав. Изучение взаимодействия веществ в многокомпонентных системах без выделения образующихся продуктов проводится методом физикохимического анализа. Основы этого метода заложены Д. И. Менделеевым, Ле-Шателье, Г. Тамманом и всесторонне развиты Н. С. Курнаковым (1912—1914). Сущность физико-химического анализа заключается в исследовании функциональной зависимости между численными значениями физических свойств равновесной химической системы [c.166]

СОСТАВ РАВНОВЕСНЫХ ФАЗ В СИСТЕМЕ ЖИДКОСТЬ-ПАР ДЛЯ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ ВОДНО-СПИРТОВЫХ РАСТВОРОВ [c.34]

Однозначно определить состав многокомпонентной системы можно только в том случае, если она равновесна, т.е. находится в таком состоянии, когда в любой ее части параметры состояния постоянны и одинаковы. Содержание компонентов и другие характеристики реальной смеси могут быть оценены лишь с некоторой степенью приближения. Чтобы обеспечить возможность применения математического аппарата к расчетам реальных систем, их значительно упрощают, подменяя идеальными моделями. [c.22]

Многокомпонентные (к > 2) двухфазные (ф = 2) системы характеризуются векторами (наборами) концентраций в каждой фазе состав жидкой фазы Х(ха, хц,. .., х ), состав паровой фазы (ул, Ув. , 31с)- Условимся в дальнейшем именовать компоненты А, В,, К в порядке нарастания их температ ф кипения tp< < <. .. < /к- Каждому составу многокомпонентной жидкой фазы X отвечает определенный равновесный состав паровой фазы Y (и наоборот). [c.986]

В многокомпонентной системе растущий кристалл отталкивает посторонние компоненты, которые скапливаются перед растущей поверхностью. Если константа распределения данного компонента к меньше единицы, то его концентрация у растущей поверхности будет выше его концентрации в объеме. Наоборот, при к > 1 компонент поглощается кристаллом и его концентрация у растущей поверхности будет ниже концентрации в объеме. Таким образом, при к > 1 диффузионный поток компонента направлен из жидкой фазы к кристаллу, а при к <. —в обратном направлении. Как правило, в многокомпонентной системе к больше единицы для частиц, формирующих кристалл, и меньше единицы для растворителя. Коэффициенты распределения других примесей могут иметь любые значения. При очень медленном росте, осуществляющемся в почти равновесных условиях, влияние диффузии пренебрежимо мало. Однако во многих случаях диффузия очень важна. Представив в такой системе концентрацию примеси как функцию расстояния от поверхности кристалла (фиг. 3.11), легко видеть, что из-за отталкивания примеси ее концентрация с,- у поверхности раздела фаз выше ее концентрации в объеме жидкой фазы С . На фиг. 3.12 изображена диаграмма состояния системы кристалл — примесь. Сопоставляя кривую ликвидуса на фиг. 3.12 и состав из фиг. 3.11, легко построить, как на фиг. 3.13, график изменения температуры плавления у растущей поверхности в зависимости от расстояния для разных составов. Как легко видеть, температура плавления уменьшается с приближением к поверхности кристалла. Пунктирные линии АВ и А В изображают два разных температурных градиента в растворе. При большем градиенте АВ нигде перед фронтом кристаллизации нет переохлаждения при меньшем градиенте А В перед этим фронтом есть область переохлаждения СВ с тенденцией к кристаллизации. В области СВ существует концентрационное переохлаждение [26] ). Легко видеть, что большие температурные градиенты, легко достижимые, например, при вытя- [c.126]

Если заданы состав и состояние монокристалла и окружающей его фазы и указан выбор положения разделяющей поверхности, то при неизменной взаимной ориентации граней кристалла в пространстве их поверхностные натяжения вполне определены, и остается лишь выяснить соотношения между площадями граней, определяющие равновесную форму кристалла. Эти соотношения вытекают из принципа равновесия Гиббса, переходящего при выполнении условий термического и химического равновесия многокомпонентной системы и постоянстве объемов сосуществующих фаз в принцип Гиббса — Кюри [c.227]

Для первого класса фракционировки многокомпонентной системы равновесные концентрации фаз исходного сырья являются граничными составами, позволяющими но концентрациям произвольного компонента в дистилляте определить минимальное флегмовое число и состав дистиллята по всем компонентам. Для рзл<има минимального орошения число степеней свободы проектирования укрепляющей колонны равно двум. [c.356]

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]

В случае конденсированных систем (сплавы, силикаты, кристаллогидраты и т. п.) диаграммы состояния строят при постоянном давлении в координатах температура — состав. Для построения такой диаграммы необходимо опытным путем определить темпера- туру плавления и температуру начала кристаллизации ряда растворов разного состава. Диаграмма состояния, построенная по многочисленным опытным данным представляет собой суммарный результат экспериментального изучения равновесной системы и является своего рода справочно-расчетной таблицей. Методы исследования двух- и многокомпонентных систем и теоретическое обоснование построения диаграмм равновесных их состояний были разработаны советским ученым Н. С. Курнаковым и его учениками. [c.109]

В технологии широко используются графические методы изображения равновесных многокомпонентных систем в виде плоских и пространственных диаграмм. Эти диаграммы состояния, или диаграммы состав — свойство , построенные на основе числовых данных, полученных при экспериментальном изучении соответствующих параметров системы, нашли широкое применение в технологии солей, металлов, силикатов и в других производствах. В некоторых случаях применение графических методов изображения функций состав — свойство оказалось целесообразным и для гомогенных систем — как жидких, так и газообразных. [c.62]

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]

Подсистема РП обеспечивает расчет состава и параметров равновесных состояний многокомпонентных гетерогсниых хиглв чески реагирующих систем. Рассматриваются системы, относящиеся к числу закрытых и изолированных. Установление равновесия в них достигается за счет внутренних фазовых и химических превращений, что же касается механического и энергетического равповесия с окружающей средой, то оно предполагается заранее достигнутым. Считается, что исследуемые системы являются в общем случае гетерогенными. При этом все газообразные индивидуальные вещества (компоненты) входят в состав одной газовой фазы, а конденспрованные могут образовывать как отдельные фазы, так и идеальные конденсированные растворы. [c.217]

Рассмотрим сначала математическую модель процессов переноса массы и энергии в двухфазной системе многокомпонентный пар — жидкость. Предполагаем, что парогазовая смесь, состоящая из п компонентов, п—1 из которых могут претерпевать фазовые превращения, движется вдоль зеркала покоящейся жидкости по каналу длиной Ь. Стесненность движения парогазового потока, определяемая порозностью канала ё (отношенне свободного сечения к общему сечению канала), не меняется по длине. Межфазовый контакт характеризуется удельной поверхностью А. Предполагается одномерная пространственная распределенность параметров жидкости и смеси вдоль оси х, при этом состав жидкости (л ) ( =1, 2,. .., /г—1)и ее температура t x) считаются заданными. Жидкость принимается идеальной. Поэтому равновесные концентрации пара над ее зеркалом могут быть определены из закона Рауля — Дальтона. [c.39]

Необходимо обратить внимание на то обстоятельство, что (голярная доля растворителя в жидкости и в паре и распределение концентраций по колонне в основном зависят от концентрации азеотропа и от характера кривой равновесия. Так как ка эти факторы сильно влияет состав разгоняемой смеси, необходимо определить концентрацию растворителя в колонне последовательно, с тарелки на тарелку, довольно сложным путем, и поэтому анализ работы азеотропной колонны является гораздо более сложным, чем анализ процесса экстрактивной дестилляции. В зависимости от характера равновесной кривой жидкость — пар для многокомпонентной разгоняемой системы может быть найдено много отдельных оптимальных схем ректификации. [c.92]