Раствор двухкомпонентный бинарный

Классификация двухкомпонентных растворов летучих жидких веществ. Основные признаки идеальных и предельно разбавленных растворов. Жидкие вещества при обычных условиях могут смешиваться друг с другом в любых соотношениях или ограниченно. В данной главе преимущественно будут рассмотрены законы равновесия между жидкой и паровой фазами систем, образованных двумя достаточно летучими и неограниченно растворимыми друг в друге компонентами. Раствор ацетона в воде-—пример подобной двойной (бинарно й 1 ж и д к о й системы. [c.179]

Правило фаз было выведено в предположении, что на фазы гетерогенной системы не наложено никаких дополнительных ограничений, кроме вытекающих из условий равновесия. Случай обратимых химических реакций мы только что рассмотрели. Здесь же мы обсудим ограничительные условия другого рода и в первую очередь остановимся на азеотропных системах. Как известно, для азеотропов характерно обязательное условие — равенство составов жидкости и пара. В случае бинарных азеотропов — это одно дополнительное условие, и, соответственно, двойная двухфазная азеотропная система имеет только одну степень свободы. Моновариантными системами окажутся и многокомпонентные азеотропы, так как условие равенства составов будет давать п — 1 дополнительных условий . Дополнительное разъяснение состоит в следующем азеотропная система ведет себя как моновариантная только в таких процессах, при которых сохраняется условие азеотропии. Если же условие азеотропии сохранять не требуется, то раствор азеотропного состава, находящийся в равновесии с паром, — это обычная двухкомпонентная двухфазная система. [c.20]

В гл. 7 были представлены разные аналитические выражения, описывающие концентрационные зависимости термодинамических свойств бинарных растворов. Важность таких выражений для сбора и дальнейщего использования данных, интерполяции и экстраполяции результатов (гл. 7), расчета границ фаз на диаграммах состояний (гл. 8) вполне очевидны. Двухмерные диаграммы не могут отобразить концентрационную зависимость свойств многокомпонентных растворов, в связи с чем необходимы аналитические выражения. В данной главе основное внимание будет обращено на формализм параметров взаимодействия в разбавленных растворах. Общие сведения об этом формализме для двухкомпонентных смесей были даны в 7.1. Удобство такого подхода должно быть еще более очевидным в случае многокомпонентных растворов. Однако перед рассмотрением параметров взаимодействия целесообразно обобщить законы Рауля и Генри для многокомпонентных растворов. [c.215]

При применении правила фаз двухкомпонентной (двойной) системы в него входят три переменные величины давление, температура и концентрация обоих компонентов. Если концентрацию выразим в весовых (или мольных) процентах, то получим уравнение с тремя переменными (давление, температура и состав в /Ь), Процесс кристаллизации сплава металлов других соединений изучается при постоянном давлении. Поэтому зависимость концентрации бинарного раствора от температуры в процессе кристаллизации обычно выражают диаграммой состояния, построенной в координатах температура — концентрация на плоскость на основании данных, полученных методом термического анализа. Диаграмма состояния еще называется фазовой диаграммой или диаграммой плавкости. Методика экспериментального определения диаграммы плавкости изложена в предыдущем параграфе. Остановимся подробнее на рассмотрении диаграммы состояния двойной системы. [c.153]

Перейдем теперь к двухкомпонентным системам, для состояния которых необходимо указание уже трех переменных например, давления, температуры и концентрации. Взаимосвязь трех переменных величин изображается с помощью трехмерной фигуры. Рассмотрим пример такой фигуры для бинарной системы, компоненты которой в жидком состоянии образуют гомогенные растворы во всей области концентрации, а в твердом состоянии вообще не растворяются один в другом (рис. 117). На рисунке изображены области трех агрегатных состояний парообразного, жидкого и твердого. Точки I, 2 я Г, Т соответствуют температурам кипения чистых компонентов при различных давлениях, а расположенные ниже точки 5, 6 и 5, 6 — температурам плавления. На диаграмме можно различить ряд поверхностей. Так, выпуклая поверхность 132 1 2 3 выражает зависимость температуры кипения жидких растворов от состава пара. Под ней находится вогнутая поверхность М2 Г, 4, 2, выражающая зависимость температуры кипения от состава жидкого раствора. Сечения такого типа диаграмм, относящиеся к постоянному давлению (р = = I атм), мы рассматривали в гл. VII (см. рис. 109). Поверхность 576 5 7 6 — диаграмма плавкости, т. е. зависимость температуры начала кристаллизации расплава от его состава и давления. Точнее говоря, при температурах и составах, соответствующих точкам на поверхности 575 7, жидкий расплав может находиться в равновесии с твердым первым компонентом, а соответственно на поверхности 76 7 6 — с твердым вторым компонентом. [c.319]

На фазовое равновесие двухкомпонентных (бинарных) систем могут оказывать влияние три параметра температура, давление и концентрация. Однако при кристаллизации из растворов основной интерес представляют жидкая и твердая фазы данной системы. Поскольку давление незначительно влияет на равновесие между жидкой и твердой фазами, фазовые превращения могут быть представлены на диаграмме температура — концентрация. [c.351]

Для двухкомпонентного (бинарного) раствора [c.72]

На рис. 44 представлен тип диаграммы состояния двухкомпонентной системы А—В с эвтектикой (без бинарных химических соединений и твердых растворов). Рассмотрим путь кристаллизации расплава состава а. Прежде всего определим, что конечными фазами кристаллизации любого бинарного состава в этой системе будут компоненты А и В, а кристаллизация всех подобных составов будет заканчиваться при эвтектической температуре 4 в точке эвтектики. При понижении температуры от точки а до будет происходить только охлаждение расплава. При достижении температуры ликвидуса tb жидкая фаза (расплав) состава Ь окажется насыщенной по отношению к компоненту А (в области IKteE в равновесии с жидкостью находятся кристаллы А, что указывается на диаграмме соответствующим обозначением А + ж) и последний при дальнейшем охлаждении будет кристаллизоваться из расплава. Состав жидкой фазы будет изменяться при этом по кривой ликвидуса от точки Ь к точке Е (система моновариантна). При достижении эвтектической температуры 4 жидкость, отвечающая эвтектическому составу Е, кристаллизуется с одновременным выделением кристаллов А и В, поскольку точка Е принадлежит одновременно обеим кривым ликвидуса txE и t E) и, следовательно, жидкость состава Е насыщена по отношению к обоим компонентам. При этом пока не исчезнет вся жидкая фаза, температура 4 и состав (Е) жидкой фазы будут оставаться постоянными, поскольку система при этих параметрах инвариантна (температура при отводе от системы теплоты будет поддерживаться постоянной за счет выделения теплоты кристаллизации). Кристаллизация закончится в точке эвтектики Е. [c.223]

Мы будем рассматривать далее двухкомпонентные (бинарные) растворы. [c.127]

В бинарных системах галогенпроизводных бензола (рис. 9.31) хлор-, бром- и иодбензол попарно образуют твердые растворы без ограничения растворимости, а фторбензол, значительно отличающийся размерами от остальных производных, образует с ними твердые растворы с обширной областью несмесимости. В противоположность этому бензол образует двухкомпонентные эвтектики с хлор, бром- и иодбензолом из-за различия размеров атомов водорода и галогенов. [c.439]

В растворе, состоящем из п компонентов, только п — 1 являются независимыми. В частности, в двухкомпонентном (бинарном) растворе независимой является только одна концентрация. [c.98]

При охлаждении однофазного двухкомпонентного (бинарного) жидкого раствора могут наблюдаться два случая одна жидкая фаза расслаивается на две жидкие фазы разного состава или из жидкой фазы гомогенного раствора выделяется один компонент в виде кристаллической фазы. Первый тип разделения фаз называется жидкостным, второй — кристаллическим. [c.280]

В этом разделе мы остановимся на давлении паров компонентов бинарного (двухкомпонентного) раствора. В идеальном случае для жидкостей, растворимых друг в друге в любых отношениях, выполняется закон Рауля, описывающий давление паров каждого из компонентов как функцию его концентрации, выраженной в мольных долях X. Если —давление паров чистого компонента а, а р° — давление паров чистого компонента Ь, то парциальное давление паров компонента а над раствором равно Х Ра, а парциальное давление паров компонента b над раствором равно ХьР°- Таким образом, полное давление паров над раствором должно быть равно [c.211]

В гл. VII, посвященной растворам, рассматривались, в основном, двухкомпонентные системы — бинарные растворы. Число веществ, минимально необходимое для составления системы, может существенно отличаться от общего числа веществ, присутствующих в системе, вследствие возможных взаимопревращений. Так, при реакции диссоциации [c.288]

В табл. 29 дана классификация растворов как молекулярных смесей веществ, находившихся до образования раствора в различных физических состояниях. Взят простейший случай — бинарные смеси (двухкомпонентные системы). [c.140]

Наиболее простые соотношения получаются для двухкомпонентных систем (А = 2), т. е. бинарных растворов. В этом случае [c.69]

Поведение растворов и, в частности, бинарных систем в критической области значительно отличается от поведения индивидуальных веществ, состоящих из молекул лишь одного вида, и поэтому заслуживает особого рассмотрения. Согласно правилу фаз двухкомпонентная жидко-паровая система обладает двумя степенями свободы, и если, например, задан постоянный и неизменный состав одной ее фазы, то температура и давление насыщения этой фазы должны быть связаны функциональной зависимостью, ставящей в соответствие каждой заданной температуре определенное давление насыщения и наоборот. [c.132]

Для простоты рассмотрим случай бинарного твердого раствора. Из правила фаз Гиббса следует, что в двухкомпонентном сплаве в равновесии могут находиться только две фазы. Концентрационная зависимость свободной энергии двухфазной смеси описывается линейным законом и определяется уравнением прямой, соединяющей точки (с , / (с )) и (са, / (сз)) в системе координат с и / (с) = Р с)1У, где с — состав сплава, Р (с) — свободная энергия сплава, V — объем сплава с , Сз и / (сх), / (Са) — составы и удельные свободные энергии гомогенных фаз, образующих двухфазную смесь. Рис. 13 иллюстрирует это положение свободная энер- [c.58]

Приступая к изучению двухкомпонентных систем, называемых также двойными или бинарными, следует прежде всего остановиться на способах выражения состава системы в целом и ее отдельных фаз. В отличие от однокомпонентных систем мы встречаемся в двухкомпонентных системах с фазами переменного состава. Например, в системе, компонентами которой являются вода и соль, такой фазой будет раствор, который может иметь переменную концентрацию. У смеси летучих жидкостей фазой переменного состава, кроме жидкой фазы, являющейся раствором одной из указанных жидкостей в другой, будет и газообразная фаза, так как она в этом случае представляет собой смесь паров двух жидкостей. Наконец, и твердая фаза может быть фазой переменного состава, если она представляет собой твердый раствор (см. главу IX). Способы выражения состава довольно разнообразны. Остановимся лишь на важнейших из них. [c.43]

Суммируя все сказанное, можно сделать вывод, что правило фаз помогает анализировать кривые охлаждения для систем, предсказывая число фаз, необходимое для сохранения постоянной температуры. Так, например, в бинарных системах период постоянной температуры наблюдается всякий раз, когда в равновесии находятся три фазы. Тщательное рассмотрение наклона кривых температура — время позволяет получить много сведений о типах процессов, которые могут происходить в данной системе. Наиболее крутой наклон кривых говорит о том, что охлаждение системы не сопровождается фазовыми превращениями. Наступление кристаллизации и другие фазовые превращения почти всегда можно установить по возникающим более пологим наклонам кривых. Более пологие наклоны обусловлены тем, что в полное количество тепла, которое должно удалиться при охлаждении, входит изменение энтальпии для этих процессов. В двухкомпонентных системах с постоянным давлением постоянная температура указывает, что Р = 0, т. е. в системе одновременно присутствуют три фазы. Дополнительную информацию можно получить, отделяя и анализируя фазы. Идеальность жидких растворов можно проконтролировать с помощью уравнения Клаузиуса—Клапейрона (если допустить, что образование твердого раствора пренебрежимо мало). [c.189]

Рефрактометрия находит применение как для определения состава двухкомпонентных растворов, так и тройных систем. Однако в последнем случае, кроме определения показателя преломления, необходимо установить значение хотя бы еще одного свойства, величина которого зависит от состава системы, например плотности раствора. Рефрактометрический анализ сложных систем целесообразен в тех случаях, когда систему в силу определенных условий можно рассматривать как двойную или тройную. Например, если растворенные вещества представляют собой смесь относительно стабильного состава, всю ее можно уподобить компоненту бинарной системы, считая другим компонентом растворитель. Такой подход к задаче возможен при установлении суммарного солесодержания раствора или общего содержания любых других растворимых веществ. Это бывает необходимо при работе с рассолами постоянного состава (например, морская вода), при контроле сахароварного производства. [c.100]

Рефрактометрия находит применение для определения состава как двухкомпонентных растворов, так и тройных систем. Однако в последнем случае кроме определения показателя преломления необходимо установить плотность раствора, также зависящую от состава системы. Рефрактометрический анализ сложных систем целесообразен в тех случаях, когда систему можно рассматривать как двойную или тройную. Например, если растворенные вещества представляют собой смесь относительно стабильного состава, то всю ее можно уподобить компоненту бинарной системы, считая другим компонентом растворитель. Последнее бывает, например, необходимо при санитарно-химическом определении бензина в сточной воде. [c.585]

Рассмотрим случай парожидкостного равновесия двухкомпонентной (бинарной) смеси, которая образует идеальный раствор, подчиняющийся законам Рауля и Дальтона. Состояние равновесной бинарной системы характеризуется давлением к, температурой ( и составами жидкой х, и паровой у, фаз. Согласно правилу фаз Гиббса число степеней свободы такой системы 1 = 2, т.е. из четырех параметров, характеризующих равновесное состояние системы, произвольно могут быть выбраны только два, а два других определяются. [c.63]

Так, в двухкомпонентной (бинарной) системе вода — соль нонвариантное равновесие возможно при сосуществовании четырех фаз (соль- -лед+раствор-(-пар), моновариантное — трех фаз (соль +раствор+ пар, лед+ раствор+ пар, соль +лед + раствор), ди-вариантное — двух фаз и т. д. (табл. 22). Если один из внешних параметров равновесия сохраняет постоянное значение, то правило фаз принимает вид [c.325]

Фазовые равновесия. Основные понятия и общие закономерности фазовых переходов. Фазовые равновесия в однокомпонентных системах. Диа1раммы состояния веществ. Бинарные растворы и основные их свойства. Фазовые равновесия в двухкомпонентных системах. Теоретические основы различных процессов разделения бинарных смесей. Некоторые сведения из фазовых равновесю в трехкомпонентных системах. Теоретические основы экстракции. Физико-химический анашз. [c.8]

Рис. 44. Диаграмма состояния двухкомпонентной системы с эвтектикой (без бинарных химических соединений и твердых растворов)

Перейдем теперь к двухкомпонентным системам, для состояния которых необходимо указание уже трех переменных например давления, температуры и концентрации. Взаимосвязь трех переменных величин изображается с помощью трехмерной фигуры. Рассмотрим пример такой фигуры для бинарной системы, компоненты которой в жидком состоянии образуют гомогенные растворы во всей области концентрации, а в твердом состоянии вообще не растворяются один в другом (рис. VIII.6). На рисунке изображены области трех агрегатных состояний парообразного, жидкого и твердого. Точки Л 2 и Г, 2 соответствуют температурам кипения чистых компонентов при различных давлениях, а расположенные ниже точки 5, 6 и 5, 6 — температурам плавления. На диаграмме можно различить ряд поверхностей. Так, выпуклая поверхность 132 / 3 2 выражает зависимость температуры кипения жидких растворов от состава пара. Под ней находится вогнутая поверхность 142 V, 4, 2, выражающая зависимость температуры кипения от состава жидкого раствора. Сечения такого [c.296]

При испарении бинарного раствора между жидкостью и паром устанавливается равновесие, представляющее собой частный случай равновесия в двухфазной двухкомпонентной системе. [c.262]

В экстракторах непрерывного действия происходит встречное движение двух потоков 1) раствора экстрагируемого вещества В в экстрагенте С (назовем его верхним потоком) и 2) смеси нерастворимого вещества Л, содержащегося в его парах вещества В и раствора (назовем его нижним потоком). Первый из потоков является двухкомпонентным, а второй —трехкомпонентным. В связи с этим составы потоков удобно представить в плоскости равностороннего треугольника, как и в случае жидкостной экстракции. Вершины треугольника А, В и С (рис. Х11-19) соответствуют индивидуальным веществам —нерастворимому А, экстрагируемому В и экстрагенту С, стороны АВ, ВС и АС — бинарным смесям этих веществ (А + В, В + С, А -j- С), точки внутри треугольника —тройным смесям А В -Ь С). Если точка М отвечает насыщенному раствору (экстракту) В С при данной температуре, то в поле АМС будут располагаться ненасыщенные растворы. Смесь, изображаемая точкой М, может быть разложена на нерастворимое вещество А и ненасыщенный раствор О, находящиеся в количественном соотношении Ы01АМ. [c.607]

Легко представить взамен жидкой двухкомпонентной фазы твердую такая твердая фаза, если она — не химическое соединение обоих компонентов, называется твердым раствором. Таким образом, бинарная двухфазная система может также состоять из твердого раствора и газовой (паровой) смеси. [c.400]

На основании опытных данных, полученных при изучении равновесия между жидкими и кристаллическими фазами наиболее высокоплавких этаноламинов — ди-этаноламина (ДЭА) и триэтаноламина (ТЭА), была построена диаграмма состояния, представленная на рисунке. Диаграмма состояния является типичной для двухкомпонентной системы. В данной диаграм.ме мы и.меем частный случай, когда примесь. и основной компонент образуют простую эвтектику. При кристаллизации из раствора выделяется в кристаллическом виде только основной компонент, а примеси будут оставаться в жидкой фазе. Это особенно четко проявляется, когда один из компонентов рассматриваемой бинарной с.меси находится в системе в виде примеси малой концен- [c.43]

В большинстве работ, посвященных анализу возможности вычисления изотерм адсорбции отдельных компонентов из их смесей, рассматривается лишь адсорбция бинарных смесей, т. е., по существу, адсорбция растворенного вещества из его индивидуального раствора. Применительно к адсорбции ограни ченно растворимых органически веществ из водных растворов эта задача была проанализирована в гл. 3. Возможность же вычисления изотерм адсорбции отдельных ком понентов из их смеси в водном растворе, т. е. из трехкомпонентной системы, по параметрам, характеризующим адсорбцию этих веществ из их индивидуальных водных растворов, является значительно более сложной задачей. Еще более сложно вычисление изотерм совместной адсорбции смесей органических веществ из растворов по характеристикам адсорбции компонентов смеси из индивидуальных (двухкомпонентн э1х) растворов. Между тем, такого рода задачи все более часто возникают в технологии очистки промышленных сточных вод и водоподготовки, в связи с повышением требовательности к экологической безопасностц работы предприятий промышленности, энергетики, в сельском хозяйстве к использованию и хранению пестицидов и т. п. [c.175]

XI — мольная доля компонента в двухкомпонентном растворе. Для смешанного растворителя Х1 — мольная доля воды, Хг — мольная доля органического компонента дг -массовая доля неэлектролита в бинарном растворителе Xe=gi/ g + + 2), где и 2 — массовое содержание воды и неэлектролита в трехкомпонентной системе, % [c.6]

В работе [577] при помощи стабильного азотокисного радикала 2,2,6,6-тет раметил-4-оксипиперидин-1-оксила изучали структуру замороженных двухкомпонентных растворов гептан — этанол, СС14— этанол, толуол — этанол при температуре жидкого азота. Обнаружено, что в замороженных смесях гептан — этанол и ССЦ — этанол происходило разделение раствора на две фазы твердый неполярный растворитель и твердую бинарную смесь постоянного состава. От количества этанола в растворе менялось соотношение объемов этих фаз при постоянстве их состава. Вследствие лучшей растворимости в этаноле радикал распределялся главным образом в области, содержащей этанол. Когда концентрация радикалов превышала значение растворимости в областях, содержащих этанол, при [c.183]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология