Жидкие растворы. Равновесие жидкость — пар

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]

Рассмотренные выше закономерности, относящиеся к растворимости твердых веществ в жидкости и понижению точки затвердевания растворов, имеют место в том случае, когда из раствора выделяются чистые твердые компоненты. Между тем нередко при охлаждении раствора выделяются твердые растворы—однородные кристаллические фазы переменного состава, состоящие из двух или нескольких компонентов. В этом случае давление пара компонента над твердым раствором (кривая Ьс на рис. VII, 5) меньше, чем над чистой твердой фазой (кривая ВС), и равновесие жидкого и твердого раствора осуществляется не при температуре Т , которой отвечает точка С, а при более высокой температуре Т , определяемой точкой с пересечения кривой D (давление пара над жидким раствором) с кривой Ьс. При этом температура может быть ниже Го—температуры затвердевания чистого растворителя (рис. VII, 5а) или выше ее (рис. VII, 56). [c.237]

Как и у индивидуальных жидкостей, в жидких растворах тепловое движение частиц представляет собой колебания около временных положений равновесия в комплексах и скачкообразные перемещения из данного комплекса в соседний. Это скачкообразное перемещение частиц сближает жидкие и газовые растворы (физические смеси) и обусловливает диффузию, благодаря чему создается и поддерживается одинаковая концентрация растворенного вещества во сем объеме раствора. Обычно растворенное вещество распределя- [c.130]

Аккомодационные соотношения (1.46), (1.47) требуют определения парциальных удельных энтальпий компонентов в фазах при равновесии. Для смеси газов (паров) при невысоких давлениях, а также для жидких растворов, теплота смещения компонентов в которых мала, парциальные характеристики смеси близки к соответствующим характеристикам чистых компонентов. Однако в неидеальных смесях (т. е. значительно отклоняющихся от закона Дальтона — для газов или от закона Рауля — для растворов жидкостей) парциальные характеристики зависят от состава смеси и представляются в виде [39] [c.52]

ЖИДКИЕ РАСТВОРЫ РАВНОВЕСИЕ ЖИДКОСТЬ — ПАР [c.178]

Глава 10 Жидкие растворы Равновесие жидкость — пар 173 [c.381]

А. Равновесия пар — жидкий раствор в системах с неограниченной взаимной растворимостью жидкостей. Законы Гиббса— Коновалова. Законы Вревского. Перегонка жидких смесей. Если раствор образован из двух летучих жидкостей, то пар, находящийся в равновесии с жидким раствором, будет содержать оба компонента. В общем случае состав пара отличается от состава жидкого раствора, из которого он получен. Состав паровой фазы легко установить, зная состав жидкой фазы, если пар, представляющий смесь идеальных газов, находится в равновесии с идеальным раствором. Исходя из соотношений [c.388]

Исследуем систему газ — жидкость, в которой жидкие компоненты практически не обнаруживают никакого напряжения и в которой компоненты газа растворяются в жидкости. Это — случай абсорбции. Условием равновесия является равенство химических потенциалов газа в сосуществующих фазах [c.135]

Влияние температуры и давления на состав пара и состав азеотропной смеси. Законы Вревского. Состав пара, равновесного с жидким раствором заданной концентрации, зависит от температуры, при которой находится равновесная система, и от общего давления над раствором. Так, пар, находящийся в равновесии с жидкостью состава X (рис. 134) при температуре Т1, имеет состав Xi, а при температуре Гг — Х . Направление изменения состава пара над раствором заданной концентрации с изменением температуры и давления устанавливает первый закон Вревского при произвольном повышении температуры или давления пар, находящийся в равновесии с раствором заданного состава, обогащается тем компонентом, парциальная молярная теплота испарения которого больше. Этот закон справедлив для любых летучих смесей независимо от того, образуют или не образуют они азеотропные смеси. [c.393]

Для изучения равновесия пар — жидкий раствор применяют два типа диаграмм состояния 1) диаграммы давление пара — состав (Т = onsi), 2) диаграммы температура кипения — состав (Р = = onst). Диаграммы состояния для различных типов растворов (/-идеальный раствор, 11(111) — реальный раствор с незначительным положительным (отрицательным) отклонением от идеальности, IV(V) — реальный раствор со значительным положительным (отрицательным) отклонением от идеальности представлены на рис. 130, на котором приведены, кроме того, диаграммы состав жидкого раствора — состав пара. Для изучения равновесия пар — жидкий раствор чаще используются диаграммы температура — состав, называемые диаграммами кипения. Рассмотрим диаграммы кипения для некоторых реальных систем (рис. 131 — 133). На этих диаграммах фигуративные точки а н Ь соответствуют температурам кипения чистых компонентов при данном внешнем давлении Р. При температуре кипения чистого компонента система инвариантна (С =1—2 + 1 = 0). Та из двух жидкостей, которая обладает более низкой температурой кипения при заданном давлении, соответственно будет более летучей при данной температуре. Каждая из диаграмм кипения имеет две кривые, разделяющие диаграмму на три области I — область пара (С = 2—1 -f- 1 = 2), II — область жидкости (С =2—1 + 1 =2), III — область равновесия пара и жидкости (С =2—2 +1 =1). [c.389]

В задачу этой главы не входит описание состояния равновесия твердых и жидких веществ. Читателя, интересующегося этим вопросом, следует отослать к обычным учебникам [6, 7]. Тем ие менее в случаях, когда в газообразной фазе находятся компоненты жидкого раствора, расчет равновесия для жидкости не представляет трудности. [c.368]

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]

Равновесие жидкость — твердое Равновесие газ — жидкость Равновесие твердое —газ Равновесие жидкость — жидкость Криоскопические и эбуллиоскопические константы Свойства гомогенных жидких растворов Плотность растворов Коэффициенты активности Энергетические свойства растворов Теплопроводность растворов [c.13]

Б. Равновесия пар — жидкий раствор в системах с ограниченной взаимной растворимостью жидкостей. Если система образована из двух летучих ограниченно смешивающихся жидкостей, то при испарении такой двухфазной системы пар будет содержать оба компонента и находиться в равновесии с каждой из жидких фаз. Согласно правилу сосуществования фаз в гетерогенной системе две фазы, находящиеся порознь в равновесии с третьей фазой, равновесны между собой. Следовательно, оба раствора равновесны не только с паром, но и между собой. При этом химический потенциал каждого из компонентов во всех равновесных фазах одинаков, т. е. [c.395]

Повторяя ход рассуждений аналогично приведенному выще для" любой другой тем-" пературы в интервале между Та и Тв, можно для каждой из них получить соответствующую пару сопряженных точек. Соединяя общими кривыми все и 5 и замыкая их в точках Та и Тв, получим простейший вариант фазовой диаграммы, характеризующей равновесие только двух фаз (рис. 49). В случае если равновесными фазами являются жидкая и твердая фазы, то данная диаграмма состояния характеризует равновесие системы, в которой образуются непрерывные ряды твердых и жидких растворов. Аналогичная картина характерна и для системы жидкость — пар. [c.275]

При изучении равновесия пар — жидкость в системах с ограниченной взаимной растворимостью жидкостей пользуются диаграммам состояния давление — состав (рис. 138, а и 139, а) и температура кипения — состав (рис. 138, б и 139, б). Каждая диаграмма кривыми пара и жидкости делится на ряд областей / — область пара // — область первого жидкого раствора (кривая ВЬА) III — область, второго жидкого раствора (кривая АЬВ) IV — область пара и первого жидкого раствора V — область пара и второго жидкого раствора VI — область двух жидких растворов. [c.397]

Данный раздел посвящен описанию термодинамики и ряда свойств жидких и твердых растворов. Для этого вида смесей характерно сосуществование с газовой фазой, поэтому их поведение обладает рядом специфических особенностей, что и заставляет выделить их в отдельный раздел. Изложение материала проведено в основном на примере жидких растворов. Однако это не исключает приложения основных выводов и к твердым растворам, для которых установление равновесий осуществляется, конечно, намного медленнее, чем в жидкости, из-за малой подвижности вещества в твердой фазе. Особенно важны такие приложения для твердых растворов, получаемых при затвердении жидких расплавов, для процессов соосаждения или сокристаллизации из жидких растворов и т. д. [c.178]

Построение фазовых диафамм двухкомпонентных жидких растворов предполагает нахождение кривых фазового равновесия жидкость—пар. [c.185]

Выше кривой 1 находится область условий (давлений и составов), при которых существует жидкий раствор, ниже кривой 2 — область условий, при которых существует только пар. Между кривыми 1 и 2 находится область сосуществования жидкости и равновесного с ней пара. Изобары, проведенные между линиями жидкости и пара, называются нодами. Концы нод с VI й, с и д. дают составы жидкой и паровой фаз, находящихся в равновесии. [c.115]

Перейдем теперь к рассмотрению равновесия бинарного жидкого раствора с твердой фазой. Если не рассматривать систем, в которых образуются твердые растворы (см. главу IV), то обычно жидкости практически совершенно нерастворимы в твердых телах (точка на рисунке 28 в этом случае сливается с точкой О2) и поэтому говорят о равновесии раствора с чистым твердым телом. Равновесный раствор, как уже указывалось, называется насыщенным, а концентрация Х2 — растворимостью твердого тела. [c.148]

Взаимная растворимость и равновесие двух жидких фаз. Различные жидкости по-разному относятся друг к другу. Есть жидкости, нерастворимые друг в друге есть жидкости, ограниченно растворимые друг в друге, и, наконец, есть жидкости, которые смешиваются друг с другом во всех соотноитениях, т. е., другими словами, неограниченно растворимые друг в друге. Здесь имеются в виду жидкости, химически ие взаимодейетвуюш,ие друг е другом. Строго говоря, абсолютно нерастворимых друг в друге жидкостей пе существует — в той или иной мере каждая жидкость может растворяться в любой другой. [c.100]

При выделении твердых растворов из жидкой фазы составы жидкости и кристаллов не совпадают, подобно тому, как не совпадают составы жидкого раствора и равновесного с ним па ра. В связи с этим диаграммы состояния, описывающие равновесие в системах пар—жидкий раствор н жидкий раствор—твердый pa TBop, имеют общий характер. [c.403]

В. Равновесия пар — жидкий раствор в системах с несмешиБающимися жидкостями. В системах, состоящих из несмешивающихся жидкостей, испарение каждой жидкости происходит независимо от присутствия другой, и давление пара каждого компонента при данной температуре сохраняется постоянным при любых соотношениях жидкостей. Температура кипения смеси из двух взаимно нерастворимых жидкостей ниже температур кипения чистых жидкостей, так как общее давление паров Р над системой всегда выше давления паров каждого из компонентов в отдельности (Р и р1). [c.398]

Изменение фазового равновесия паров с жидкостью для смесей НгО — ЗОз при атмосферном давлении показано на рис. 44. Смесь, соответствуюш,ая 98,3% Н2804, является азеотропной и имеет единую температуру конденсации паров и кипения жидкости 336,6°С. При небольшого изменении состава в обе стороны от азеотропной точки температура начала конденсации пара, называемая точкой росы, сильно отличается от температуры начала кипения жидкого раствора. Соответственно отличаются составы жидкой фазы и полученных из нее паров (или наоборот). [c.113]

Фазовые равновесия жидкость — пар углеводородных смесей, особенно для легких углеводородов, были исследованы в более широких диапазонах температур и давлений, чем аналогичные свойства индивидуальных компонентов в неуглеводородных смесях. В жидкой фазе углеводороды действительно ведут себя не как идеальные растворы. Однако в большинстве случаев эти отклонения малы ио сравнению с отклонениями в смесях в которых одиим или несколькими компонентами являются иеуглеводородные вещества. В то же время углеводороды чаще используются при таких давлениях, когда воздейстиие давлеиия приводит к серьезным отклонениям от свойства идеальных растворов. По указанным причинам наибольшее внимание при рассмотрении неуглеводородных смесей уделяется рассмотрению неидеальных свойств жидкой фазы. [c.166]

При и,зменении радиуса кривизны поверхности ядра ССЕ поглощается (—) плп выделяется ( + ) определенное количество тепла, и от его знака зависи т знак отклонения от температуры равновесия, рассчитанного по правилу аддитивности. Если тепло расходуется (знак —) на увеличение степени кривизны поверхности ядра (переход от плоской поверхности к выпуклой), температура кипения капель жидкости, находящихся в равновесии с паром, будет понижаться с уменьшением радиуса капель по сравнению с рассчитанным ио правилу аддитивности. При коидепсацип наблюдается обратная картина (переход от вогнутой поверхности к плоской), т. е. выделяется тепло (знак +), температура конденсации пузырьков пара, находящихся в равновесии с жидким раствором, будет повышаться с уменьшением радиуса капель. [c.122]

Вид фазовых диафамм с неофаниченно смешивающимися твердыми компонентами в жидкой и твердой фазах полностью аналогичен виду диаграмм, описывающих равновесие жидкость-пар. Термодинамическое описание систем жидкость — твердое совпадает с описанием систем жидкость — пар. Аналогично правилам Гиббса—Коновалова формулируются правила Гиббса—Розебума для описания равновесий в системах твердый раствор— жидкий раствор. [c.204]

На рнс. 10.6 изображен один из типов диаграмм температура кипения — состав бинарной жидкой смеси ограниченно растворимых жидкостей при Р = onst. В зависимости от температуры и общего состава смеси в системе может существовать либо одна жидкая фаза (раствор Ж или Жг), либо обе жидкие фазы одновременно. Равновесие жидкости и насыщенного пара при кипении однофазной жидкости характеризуется в этом случае интервалом температур, в котором жидкость и пар изменяют свой состав. Например, жидкость, характеризующаяся точкой I, начинает кипеть при Ti и заканчивает при Т2, при этом состав жидкости изменяется по линии I—2, а состав насыщенного пара по 1 —2. Количество насыщенного пара и равновесной жидкости определяется положением точки суммарного состава смеси по правилу рычага. [c.198]