Равновесие частично растворимых жидкостей

I. ДИАГРАММЫ РАВНОВЕСИЯ ЧАСТИЧНО РАСТВОРИМЫХ ЖИДКОСТЕЙ [c.14]

РАВНОВЕСИЕ ЧАСТИЧНО РАСТВОРИМЫХ ЖИДКОСТЕЙ [c.77]

Равновесие системы частично растворимых жидкостей [c.67]

При рассмотрении фазового равновесия при частичной растворимости жидкостей следует иметь в виду, что их взаимная растворимость существенно зависит от состава и температуры. Обычно с увеличением температуры растворимость жидкостей возрастает. [c.107]

Типичная кривая растворимости двух частично растворимых жидкостей приведена на рис. 17-6. Если задана температура 1 , то в области концентраций д < и х > Лд возникает гомогенная система при полной растворимости жидкостей. При этом системы могут подчиняться закону Рауля. В интервале концентраций от х до 2 образуются две нерастворимые друг в друге жидкости с концентрацией в одной жидкой фазе и лгз-в другой. В равновесии с жидкостями находится паровая фаза определенного состава. [c.107]

Однако возможен и другой подход к определению влияния примесей на растворимость. Равновесие двух частично растворимых жидкостей характеризуется определенным значением межфазного натяжения на границе раздела фаз. Изменение температуры ведет к изменению величины межфазного натяжения на границе раздела фаз, которое обращается в нуль при 7 =7 р. в и Г=7 кр. ш когда взаимная растворимость жидкостей становится полной. При температуре, характеризующей минимальную взаимную растворимость жидкостей, величина межфазного натяжения достигает максимального значения [67]. Таким образом, температурная зависимость логарифма константы равновесия уравнения [c.39]

Рассмотрим частично растворимые вещества, образующие двухслойные в жидкой фазе системы постоянно кипящих смесей, температура кипения которых занимает промежуточное положение между точками кипения чистых компонентов. Условия их парожидкостного равновесия отличаются тем, что на всем интервале концентраций, от О до 1, один из компонентов все время является низкокипящим, а другой — высококипящим. В связи с этим на всем интервале концентраций содержание низкокипящего компонента в паровой фазе всегда больше, чем в равновесной жидкости. Поэтому представляется целесообразным вести ректификацию подобных систем в одной полной ректификационной колонне, сверху которой в практически чистом виде отводится низкокипящий компонент а, а снизу — практически чистый высококинящий компонент ш. [c.313]

При рассмотрении диаграмм равновесия однородных в жидкой фазе азеотропов было установлено, что в некоторых случаях равновесная температура кипения жидкого раствора компонентов, характеризующихся при обычных температурах свойством частичной растворимости, может оказаться выше их критической температуры растворения. Тогда система приобретает свойства положительного азеотропа, однородного в жидкой фазе, с минимумом точки кипения (см. фиг. 15). С другой стороны, там же указывалось, что при фракционировке подобного, однородного в жидкой фазе азеотропа, независимо от начального состава а исходной смеси, продуктами разделения будут либо один, либо другой компонент системы в практически чистом виде и азеотроп состава или пар, близко подходящий к нему по составу. При этом азеотроп обязательно будет верхним продуктом колонны, так как он кипит при более низкой температуре, чем оба компонента системы. Превзойти наверху колонны состав у азеотропа не представляется возможным, ибо, как известно, составы жидкости и пара в азеотропической смеси равны и неизменны, температура ее выкипания и конденсации постоянна и поэтому при достижении этой точки ректифицирующая работа колонны сейчас же прекращается. [c.133]

Если пары, находящиеся в равновесии с двумя жидкими фазами составов Х и Х2, имеют равновесный состав х, < уд < Хз, то имеем дело с жидкостями, образующими кривые растворимости первого типа (эвтектический класс частично растворимых компонентов). В этом случае при некоторой концентрации жидкой фазы Хд в системе образуется азеотроп, определяющий температуру кипения смеси в интервале изменения концентраций X, — х . [c.78]

ИЗОБАРИЧЕСКИЕ КРИВЫЕ РАВНОВЕСИЯ ПАР-ЖИДКОСТЬ В ЧАСТИЧНО РАСТВОРИМЫХ СИСТЕМАХ [c.263]

На рис. 8.11 (верхний график) приведен вид изобарической фазовой диаграммы для частично растворимых систем второго типа. Они характерны тем, что точка С, соответствующая составу выделяющихся паров, находится вне пределов участка ММ. На нижнем графике рис. 8.11 приведена изобарическая кривая равновесия пар — жидкость. [c.264]

Вернемся к жидкостям, растворимым частично. В этом случае диаграмма разбивается на три части, как изображено на рис. 36. Две части, прилегающие к осям,, соответствуют растворимости. Средняя часть — отсутствию растворимости. Построим кривую жидкости и пара. В боковых частях они напоминают диаграммы для растворимых жидкостей. В средней части — для нерастворимых. В точке е в равновесии находятся два жидких раствора и пар над ними. На участке аЬ раствор расслаивается. [c.91]

Данные по экстракции жидкостей. До того как была разработана экстрактивная разгонка, разделение близкокипящих фракций, состоящих из компонентов различных химических классов, с успехом осуществлялось главным образом с помощью экстракции жидкости жидкостью. В литературе были опубликованы работы по изучению равновесия фаз ряда частично растворимых систем. Часто для экстрактивной разгонки могут применяться растворители, пригодные для экстракции жидкости жидкостью при условии, что они имеют упомянутую выше характеристику, в частности относительно высокие температуры кипения. Для облегчения выбора растворителя на основании такого рода сведений в табл. 8—9 воспроизведена сводка данных, собранных Смитом [28] для тройных экстракционных систем. Заметим, что в ней приведена тройная система анилин—н-гептан—метилциклогексан, из которой два последних компонента могут быть разделены экстракцией анилином [29]. Эта же система может быть разделена с помощью экстрактивной разгонки [12] в присутствии анилина как растворителя. [c.285]

Тип II. Системы с двумя парами частично смешивающихся жидкостей (рис. 12). В этих системах при данной температуре две пары жидкостей А—В и В —С растворяются частично, а С и Л смешиваются в любых отношениях. Как и для систем типа I, область диаграммы, ограниченная кривыми растворимости, соответствует смесям, образующим две жидкие фазы. Состав равновесных фаз определяется крайними точками хорд равновесия. Системы этого типа не могут иметь критической точки. К таким системам относятся, например, системы н-гептан(Л)—анилин (В)—метилциклогексан(С) и хлорбензол (Л) —вода(В) —метилэтилкетон (С) [c.36]

В рекомендованных уравнениях для расчета экстракционных аппаратов не отражено влияния межфазовой турбулентности и сопротивления на границе раздела фаз — явлений, которые в настоящее время еще не поддаются учету. Кроме того, рекомендуемые уравнения получены при помощи обработки результатов опытов, проведенных на бинарных системах, т. е. при растворении одной жидкости в другой, в которой первая частично растворима. Все количество дисперсной фазы, задерживаемое в колонне в этом случае, по-видимому, представляет собой активную УС, т. е. участвует в массопередаче. При наличии третьего (распределяемого) компонента некоторое количество капель непрерывно задерживается в насадке, причем в них быстро достигается состояние равновесия с окружающей жидкостью вследствие этого поверхность таких капель нельзя рассматривать как поверхность, участвующую в массопередаче. [c.558]

Напомним, что по степени взаимной растворимости компонентов жидкости подразделяют на взаимно растворимые в любых отношениях, взаимно нерастворимые и частично растворимые. В свою очередь, взаимно растворимые жидкости подразделяются на идеальные растворы, подчиняющиеся линейному закону равновесия Рауля (см. соотношение (6.1)), и растворы с положительным или отрицательным отклонением от закона Рауля (см. рис. 6.2). Идеальные растворы не образуют смесей так называемого азеотропного состава, при котором равновесный состав паров над жидкостью равен составу жидкости, тогда как свойст- [c.406]

Таким образом, если прибавление третьего компонента, частично растворимого в первых двух, способствует увеличению-взаимной растворимости их и соответственно уменьшению-меж-фазного поверхностного натяжения сопряженных растворов-двух жидкостей, то равновесие трех жидких фаз в полученной тройной системе возникает по первой схеме Шрейнемакерса [c.91]

Определять растворимость жидкостей гораздо проше, чем растворимость твердых веществ, так как при перемешивании равновесие между жидкостями устанавливается почти мгновенно, если только один из компонентов не обладает высокой вязкостью. Кроме того, составы фаз могут быть частично или даже полностью определены химическим методом, например титрованием. Иногда для полного анализа достаточно определить коэффициент преломления или плотность одной или обеих жидких фаз. [c.10]

Рассмотрим предельный случай для жидкостей — случай полной взаимной нерастворимости обоих компонентов. Такой случай является действительно предельным, так как всегда наблюдается частичная растворимость, хотя бы и незначительная. Примером почти полной нерастворимости могут служить ртуть и вода. Такие системы разделяются не дистилляцией, а расслаиванием. Однако изучение равновесия этих систем необходимо для осуществления процесса перегонки с водяным паром, а также для понимания равновесия растворов с частичной растворимостью компонентов. [c.612]

Подогрев жидкости хотя и сдвигает равновесие в сторону увеличения скорости десорбции, но без развитой поверхности контакта фаз и без продувки паровой фазы не дает возможности достичь высокой степени извлечения растворенного компонента. Однако, если довести жидкость до кипения, то в результате появления пузырей существенно увеличивается поверхность контакта жидкой и паровой фаз, а постоянно генерируемый поток пара растворителя становится хорошим десорбирующим агентом. Поэтому газы и пары, плохо растворимые в жидкости, достаточно полно удаляются из нее простым кипячением. Недостатком такого способа десорбции являются значительные потери растворителя, который в виде пара уносится десорбированным газом. Поэтому в промышленных условиях растворитель возвращают в процесс путем конденсации пара. Если соотношение десорбированный газ пар невелико, однократным испарением с последующей конденсацией пара удается обеспечить высокую степень извлечения газа и возврат основной массы испаренного растворителя. Процесс разделения жидкой смеси путем частичного превращения ее в пар и последующей конденсации этого пара называется дистилляцией. [c.28]

Выделение жидкостей из их смесей нс всегда возможно с применением ректификации. В случае азеотропных смесей ректификация не приводит к цели. Оказывается, иногда можно достигнуть хороших результатов с меньшими затратами, проводя процесс экстрагирования. Он основывается на тесном контакте исходного раствора с соответственно подобранной жидкостью (растворителем), характерным и непременным свойством которой является ограниченная растворимость ее в исходном растворе. В результате образуется система с двумя жидкими фазами. Вследствие стремления системы к состоянию равновесия растворенный компонент частично переходит из одной фазы (исходного раствора) в другую фазу (растворитель). [c.783]

Пусть дана система двух частично растворимых друг в друге веществ второго, неэвтектического типа, разделенная на два жидких слоя, находящихся в равновесии с их общим паром, при точке кипения под заданным постоянным внешним давлением. Из рассмотрения изобарных кривых кипения и конденсации этой системы, представленных на фиг. 16, можно заключить, что пока в системе присутствуют оба жидких слоя, как температура кипения, так и составы обоих жидких слоев и выделяемого пара останутся в ходе испарения неизменными. Единственно, по мере перегонки исходной двухфазной жидкости будет изменяться ее совокупный состав а, передвигаясь на горизонтальном участке АВ существования трехфазной равновесной системы по направлению к точке В до полного исчезновения фазы А состава ха, которое наступит в момент, когда совокупный состав жидкой фазы сравняется с составом лв слоя В. [c.53]

Кривая равновесия у—х показывает связь между концентрацией жидкости л и соответствующей концентрацией пара у, находящегося в состоянии равновесия с жидкостью. Следовательно, кривая равновесия является основой для расчета числа теоретических ступеней разделения по графическому методу Мак-Кэба и Тиле [771, который успешно и широко применяется благодаря своей простоте. На рис. 43 в ряду П1 представлены кривые равновесия для смесей различных типов. Для смесей взаимно нерастворимых компонентов кривая равновесия представляет собой прямую линию (тип 1), которая пересекает диагональ в одной точке, называемой азеотропной. В этой точке составы пара и жидкости одинаковы обогащение паров легколетучим компонентом при более высокой концентрации жидкости х уже невозможно напротив, в этой области концентраций пар содержит меньше легколетучего компонента, чем жидкость. При перегонке смесей взаимно нерастворимых компонентов (тип 1) или смесей только частично растворимых компонентов (тип 2) дистиллят имеет один и тот же состав в широком интервале изменения концентрации легколетучего компонента в кипящей жидкости и только в непосредственной близости от концентраций О и 100% появляются промежуточные составы дистиллята. Для смесей с максимумом на кривой давления паров при концентрации жидкости выше азеотропной (тип 3), а для смесей с минимумом на кривой давления паров при концентрации жидкости меньше азеотропной (тип 5) пары содержат меньше легколетучего компонента, чем исходная жидкость состава л . Для смесей типа 4 характерна форма кривой равновесия у —х, свойственная идеальным смесям, для которых у всегда больше х. [c.76]

У частично растворимых жидких смесей равновесие между жидкостью и паром в области, где они полностью растворимы друг в друге, аналогично равновесию взаимно растворимых друг в друге систем, а в трехфазной области смесь ведет себя также как взаимно нерастворимые смеси. [c.5]

Тройные системы. Тройные системы типов 3/1 и 3/2 имеют очень большюе значение для экстракционных процессов с одним растворителем. Применение правила фаз показывает, что / =2 это означает, что если температура и один из составов фиксированы, то система полностью определена. Типичные равновесные соотношения для простейшего случая (система типа 3/1) в треугольной системе координат приведены на рис. , а. Для этой системы компоненты В и С частично растворимы один в другом, тогда как компонент А растворим в компонентах Б и С в любых соотношениях. Предельная растворимость представлена бинодальной кривой ОРЕ В Е соответственно представляют насыщенные растворы С в В и В в С. Равновесие жидкость—жидкость представлено соединительныьш линиями (например, РО), которые соединяют на бинодальной кривой составы, находящиеся в равновесии друг с другом. В точке Р—критической точке растворимости—два слоя жидкости имеют один и тот же состав и соединительные линии переходят в точку. Число степеней свободы поэтому уменьшается на единицу. [c.15]

Если растворитель обнаруживает частичную растворимость в исходной жидкости, расчет процесса экстрагирования можно провести с помощью диаграммы равновесия в треугольной системе (рис. 15-21). Соединяем точку С, соответствующую растворителю, с точкой 5, обозначающей исходный раствор. Зная количество исходного раствора 5 и количество взятого растворителя С, найдем с помощью правила рычага точку Р, соответствующую среднему составу смеси. Эта смссь делится на две фракции (экстракт и рафинат). Их составы определяются точками О VI Е пересечения хорды равновесия, проходящей через точку Р, с кривой растворимости. Зная количество смесн Е (оно равно сумме исходного раствора 5 и растворителя С) и длину отрезков ОР и РЕ на диаграмме, с помощью правила рычага найдем количество экстракта Е и рафината О с первой ступени экстрагирования. Во второй ступени к рафинату О прибавляется свежая порция растворителя С. Поэтому соединяем точки С н О. [c.799]

Жидкость неподвижной фазы, как и прп гель-фильтрации, может быть просто иммобилизована внутри пористых гранул, илп, например, быть прочно связана с волокнами набухшей целлюлозы, илп же покрывать тонкой пленкой гранулы из сплошного материала и поверхность пор внутри них. Покрытие может осуществляться за счет смачивания, сорбции пли химическим путем. В последнем случае нередко пленка жидкости сводится к мономолекулярному слою вещества, способного удерживать близ своей поверхности молекулы колшонентов фракционируелюй смеси в соответствии со степенью их сродства к нему. В этом случае о соотношении растворимостей говорить трудно, так что лучше оперировать только понятиями сродства того или иного компонента к неподвижной и подвижной фазам, что, впрочем, с позиций теории хроматографии сведется к точно такой же, как при истинном растворении, количественной характеристике равновесного распределения фракционируемого материала между двумя фазами. Если в процессе распределительной хроматографии участвуют две истинные жидкости, то для осуществления равновесного распределения вещества они сами тоже должны быть в равновесии между собой, т. е. в случае частичной их растворимости друг в друге должны быть взаилшо насыщенными. [c.8]

Смеси ТТ и ДТ, приготовленные по методу Вильсона Бейкера, Гильберта и Оллиса [2], были любезно предоставлены нам Пауэллом. Три-о-тимотид и ди-о-тимотид разделяли фракционной экстракцией и кристаллизацией по методу Лаутона и Пауэлла [1]. Три-о-тимотид образует плоские одноосные кристаллы с точкой плавления 217°, тогда как ди-о-тимотид образует легко различимые иглоподобные двухосные кристаллы с точкой плавления 207°, Первые кристаллы плавятся с частичным разложением, так что это соединение как таковое не может быть использовано в качестве жидкости для колонки. Найдено, что ТТ и ДТ растворяются при нагревании в тритолилфосфате (ТТФ), лучше растворяются в бензилдифениле (БДФ), но в сквалане растворяются незначительно. ТТ очень медленно рас-створяется в ТТФ и при охлаждении легко пересыщается. Растворимости ТТ и ДТ в ТТФ примерно одинаковы. Было приготовлено два раствора, содержащих по 3,9 г соответственно ТТ и ДТ в 5 МУ2 ТТФ. Оба раствора становились прозрачными примерно при 180°, но, будучи нанесенными на целит, находились в колонке при температуре 100° в этих условиях образуются насыщенные растворы, находящиеся в равновесии с некоторым количеством твердых ТТ и ДТ. Применялся пламенноионизационный детектор, времена удерживания определялись с помощью секундомера. На обеих колонках времена удерживания измерялись по отношению к времени удерживания 2, 2, 5-триметилгексана, принятому за 100 известно, что это вещество ве образует соединений включения с ТТ. [c.378]

Многие соединения урана растворимы в воде или в водных растворах кислот. Поэтому основное внимание при изучении химии растворов урана уделяется поведению урана в водных растворах. Эти растворы представ-ляЮ Т собой элсктрспиты, в которых уран присутствует в виде катиона. Многие соли уран , имеют чрезвычайно высокую растворимость в органических жидкостях, таких, как спирты, эфиры, кетоны и сложные эфйры (производные кислот, водород которых весь или частично замещен спиртовьтм остатком), что обусловливает наличие целого ряда двухфазных равновесий, имеющих большое значение в технологии эти органические жидкости способны селективно извлекать уран из водных растворов, вследствие чего достигается значительная очистка урана. Молекулярные органические соединения урана, описанные в разделе 5.9, и некоторые молекулярные неорганические соединения, включая UFe, более растворимы в неполярных органических жидкостях, чем в других растворнтелях. [c.127]