Азеотропные растворы Растворы

Второй закон Коновалова. Азеотропные растворы [c.200]

В табл. 29 приведены для примера некоторые азеотропные растворы. [c.320]

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]

Если две жидкости образуют азеотропную смесь, то независимо от состава исходного раствора его нельзя методом перегонки разделить на два чистых компонента. В таких системах любую смесь, кроме азеотропной, методом фракционной перегонки можно разделить на один из чистых компонентов и азеотропную смесь. В системах с минимальной температурой кипения азеотропной смеси в парообразную фазу будет уходить азеотропная смесь, а оставшаяся жидкость будет представлять собой тот чистый компонент, которым была богаче исходная смесь по сравнению с азеотропным раствором. В системах с максимальной температурой кипения азеотропной смеси в парообразную фазу будет уходить чистый компонент, которым богаче исходная смесь, а оставшаяся жидкость будет представлять собой азеотропную смесь. Количественные соотношения фаз, получающихся при фракционной перегонке определенного количества исходной смеси заданного состава, находятся по правилу рычага. Например, систему состава X (см. рис. 132), представленную на диаграмме фигуративной точкой О, можно разделить на чистый компонент А и азеотропную смесь методом фракционной перегонки. По правилу рычага [c.395]

Компоненты азеотропного раствора раствор [c.538]

Концентрация постоянно кипящей смеси различных гомогенных азеотропных растворов либо вовсе не меняется с изменением внешнего давления, либо сдвигается в сторону большего содержания одного из компонентов, либо, при достижении некоторого значения внешнего давления, азеотропия полностью исчезает, система уже не имеет экстремальных точек на кривой суммарного давления паров, и изобарные кривые кипения и конденсации приобретают монотонный характер. Последняя особенность гомоазеотропов часто облегчает их разделение. [c.323]

Подобные же соотношения имеют место и в системах, относящихся к третьему типу. Примером таких систем может служить соляная кислота. Хотя, вода при атмосферном давлении кипит при 100° С, а хлористый водород при —85° С, раствор, содержащий 20,24% хлористого водорода, кипит при 108,5°С. Любой раствор, содержащий меньше 20,24% хлористого водорода, может быть разделен дистилляцией на постоянно кипящую смесь с содержанием 20,24% хлористого водорода и остаток из чистой воды, но ни растворы, более богатые хлористым водородом, ни чистый хлористый водород не могут быть выделены из него таким путем. Наоборот, любой раствор, содержащий больше 20,24% хлористого водорода, может быть разделен на ту же постоянно кипящую смесь и чистый хлористый водород (при температуре —85°С). Азеотропные растворы встречаются во многих практически важных системах (соляная кислота, водные растворы азотной кислоты, этилового или пропилового спиртов и др.). [c.320]

Для увеличения концентрации соляной кислоты выше содержания ее в азеотропной смеси раствор НС1 из аппарата 2 и абсорбера 3 поступает в концентратор 5. Здесь происходит выделение газообразной смеси НС1 и НгО, которая конденсируется в конденсаторе 7. Кубовый остаток частично подают в аппарат 2, а частично подогревают в теплообменнике 6 и вновь направляют в концентратор 5. Необходимое для испарения НС1 и НгО тепло подводится с подогретым раствором. Таким образом, представленная схема позволяет перерабатывать различные хлорсодержащие органические растворы. - [c.219]

Путем перегонки жидкие смеси можно разделить на чистые компоненты или один из компонентов и азеотропный раствор. Так, например, система вода — этиловый спирт обладает минимумом температуры кипения 78,13° С при составе 95,57% спирта (при кипении под атмосферным давлением). Из раствора вода — этиловый спирт, содержащего большое количество этилового спирта, при дистилляции с последующей конденсацией выделяется не чистый спирт, а азеотропный раствор, содержащий 95,57% спирта и 4,43% воды с минимумом температуры кипения 78,13° С. После отгона азеотропного раствора в перегонном сосуде остается вода. [c.120]

Представляют большой интерес методы разделения бинарных гомогенных в жидкой фазе азеотронных систем, которые при заданном внешнем давлении имеют либо максимальную, либо минимальную точку кипения на диаграмме t — х, у. Процесс выкипания жидкого гомогенного азеотропного раствора протекает при постоянной температуре и одинаковых составах жидкой и паровой фаз, что исключает использование обычных способов ректификации для получения обоих практически чистых компонентов смеси. [c.323]

Очевидно, что разделение азеотропного раствора (его называют также азеотропом) на чистые компоненты путем фракционированной перегонки невозможно. [c.203]

Азеотропные растворы могут быть в отдельных случаях разделены на чистые компоненты химическими методами. Возможно улучшить разделение с помош,ью перегонки при пониженном (или повышенном) давлении. [c.204]

Способность ограниченно смешивающихся жидкостей образовывать гетероазеотропы используется для разделения азеотропных смесей в системах с неограниченной взаимной растворимостью компонентов. Так, азеотропная-смесь в системе пиридин — вода, содержащая 57% пиридина и кипящая при 365 К, методом перегонки не может быть разделена на чистые компоненты. Однако если к такой азеотропной смеси добавить бензол, который образует с водой гетероазеотроп, кипящий при более низкой температуре (342 К), то при перегонке водных растворов пиридина в присутствии бензола можно получить чистый пиридин, а вода вместе с бензолом в виде гетероазе-отропа перейдет в дистиллят. Диаграмма на рис. 139 отвечает системе, в которой гетероазеотроп не образуется. В такой системе во всем интервале концентраций пар богаче жидкости компонентом Б, имеющим более низкую температуру кипения при заданном давлении. Такие системы характеризуются тем, что состав пара (точка О), равновесного с жидкими растворами (точки С и D), не является промежуточным между составами жидких растворов. Кроме того, температура равновесной трехфазной системы не будет самой низкой температурой, при которой существует равновесие пар—жидкость. Систему с ограниченной взаимной растворимостью компонентов второго типа перегонкой можно разделить на два чистых компонента. Примерами систем данного типа могут служить системы вода — фенол, гексан — анилин, вода — никотин, бензол — ацетамид, метанол — тетраэтил-силан и др. [c.398]

Другим способом разделения азеотропного раствора путем перегонки [c.204]

Чистый же компонент В из раствора состава /V] получить аналогичным путем не удается. В самом деле, при повторной конденсации и дистилляции пара можно достигнуть состава С. Пар такого состава при конденсации дает жидкость такого же состава С, и новая дистилляция приведет опять к пару того же состава С, так как в азеотропных растворах состав пара..равен составу жидкости. Таким образом, раствор состава М можно разделить перегонкой только на чистый компонент А и азеотропный раствор С. Этот вывод относится ко всем растворам, промежуточным по состав . между А и С. [c.320]

Гак как заданный состав находится справа от азеотропной точки, то выделить ректификацией в чистом виде можно только ацетон. Вес1> сероуглерод (3,247 моль) перейдет в азеотропную смесь с молярным 1 одержанием 63%. Остальные 37% в азеотропном растворе составит ацето1 [c.206]

Некоторые азеотропные растворы [c.321]

Ректификация. Рассмотренный в 120 процесс разделения раствора путем отбора отдельных частей (фракций) конденсата И последующей повторной их фракционной конденсации и дистилляции дает возможность в системах, не содержащих азеотропов, разделить раствор на чистые компоненты, а в системах, со ержащих азеотропы, — на один из компонентов и азеотропный раствор Этот метод разделения называется дробной (или фракционной) перегонкой. В описанной форме он является слишком сложным и трудоемким для практического применения в про- [c.322]

К азеотропным растворам с минимумом тем 1ературы кипения относится смесь этанола с водой с содержанием воды 4,43%, которая кипит при 78,15 °С (температура кипения чистого спирта 78,35°С, воды—100°С). Азеотропным раствором с максимумом температуры кипения является водный 68%-ный раствор азотной кислоты. Его температура кипения 120,5 °С температура кипения 100%-ной азотной кислоты 86°С. [c.81]

Хотя, как было указано выше, при перегонке под атмосферным давлением происходит некоторое разложение азеотропного раствора, содержащего 72,4% НСЮ , растворы водной хлорной кислоты стабильны по отношению к теплу, нагреванию и детонации. Водные растворы, содержащие менее 75% НСЮ4, мог>т храниться без изменения бесконечно долго при обычных температурах. Растворы, содержащие до 60% НСЮ4, выставлялись в закрытых пробирках на несколько недель иа солнечный свет, прп этом никаких изменений визуально не было найдено . При обычных температурах водная кислота ие является окислителем—ее свойства характерны для концентрированной кислоты и связаны с реакцией иона водорода. Однако горячая концентрированная кислота действует как сильный окислитель, в результате происходит восстановление аниона перхлората. Момент, во время которого наступает переход от одних свойств к другим, зависит от рассматриваемой системы . [c.212]

Азеотропные растворы. Растворы, отвечающие максимуму или минимуму диаграммы состав — температура кипения , называются азе-отропами. Эти растворы перегоняются без изменения состава, так как состав жидкости и пара у них одинаков. [c.181]

Общая теория азеотропных растворов получила наиболее полное развитие в работах А. В. Сторонкина и А. Г. Морачевского, а также в работах В. В. Свентославского и его щколы. [c.321]

Наиболее характерным типом таких колонн являются тарельчатые колонны. На рис. 110 показана схема ректификационной установки, состоящей из трех основных частей котла /, снабженного нагревателем 2, ректификационной колонны 3 и конденсатора 4. Ректификационная колонна имеет ряд горизонтальных полок 5 той или иной конструкции, называемых тарелками (в действительности число таких тарелок в колонне обычно знаш1тельцо больше, чем показано на рисунке). Раствор, подлежащий дистилляции, предварительно подогретый, подается через кран б на одну из средних тарелок, заполняет ее и стекает через перелив по трубе 7 на тарелку, расположенную ниже. На этой тарелке жидкий раствор встречается с поднимающимся вверх паром, который пробулькивает через него, проходя трубки 8, снабженные колпачками, обеспечивающими контакт между паром и жидкостью. При этом часть менее летучего компонента конденсируется из пара в Жидкость, а часть более летучего компонента переходит из жидкости в пар. В результате пар, проходящий через трубку 8 на расположенную выше тарелку, оказывается обогащенным более летучим компонентом по сравнению с паром, поступающим с нижних тарелок, а жидкость, стекающая на расположенную ниже тарелку через трубку 7, обогаг щена менее летучим компонентом по сравнению с жидкостью, поступающей с тарелки, расположенной выше. Этот процесс повторяется на каждой тарелке, и в результате при применении колонны с достаточным числом тарелок и при правильном регулировании режимаработы колонны из верхней части последней выходят пары, представляющие собой практически чистый более летучий компонент, а жидкость, стекающая в котел, представляет собой практически чистый" менее летучий компонент. Жидкость может выпускаться из котла через кран 9. (В смесях, дающих азеотропы, один из этих продуктов будет представлять сабой азеотропный раствор.) [c.323]

В 1 КГ раствора содержится 1000/61,6 = 16,234 моль. В 1 кг раствора 16,234-0,8 = 12,99 моль СНз СОСН, и 16,234-0,2 = 3,247 мольСЗ . Так как добавлять следует сероуглерод, то количество молей ацетона в системе останется без изменения и в азеотропном растворе 12,99 моль ацетона составят 37 %. Остальные 63 % должен составить сероуглерод [c.216]