Равновесие жидкость — газ для несмешивающихся жидкостей

Рис. 27. Изобара фазового равновесия двух несмешивающихся жидкостей

До начала разработки нефтяных залежей на границе раздела фаз установилось равновесное состояние — поверхностно-молекулярные силы уравновешены гравитационными. При разработке залежей равновесие сил нарушается, и движение жидкости в пористой среде за счет созданного перепада давления происходит при непрерывном проявлении внутренних сил, которые стремятся вновь придать многофазной системе равновесное состояние. Эти внутренние силы как бы контролируют весь процесс фильтрации несмешивающихся жидкостей в пласте и определяют текущие и конечные значения всех показателей заводнения пластов. [c.36]

Две несмешивающиеся жидкости с различными показателями преломления, но с близкими вязкостями и плотностями осторожно загружают двумя слоями в смеситель. После этого начинают перемешивание и измеряют время, необходимое для достижения состояния устойчивого равновесия. [c.85]

Рис. П-4. Условия равновесия в сообщающихся сосудах а — однородная жидкость й — разнородные (несмешивающиеся) жидкости.

Селективность двух несмешивающихся фаз можно оценить по двум критериям параметру растворимости Гильдебранда [43] и критической температуре растворения [44]. Эти свойства наряду с коэффициентами активности и полярностью молекул характеризуют межмолекулярное взаимодействие. Первый критерий определяется как корень квадратный из энергии испарения 1 см чистого вещества. Критическая температура растворения Гкр является максимальной температурой бинарной жидкой системы, при которой две несмешивающиеся жидкости могут находиться в равновесии. Критическая температура растворения и параметр растворимости связаны выражением [c.214]

В качестве наиболее удовлетворяющего всем требованиям метода может быть рекомендован метод наибольшего давления пузырька. Применительно к измерениям поверхностного натяжения растворов этот метод разработан Ребиндером и в литературе описан достаточно подробно [4, 5]. Он позволяет относи тельно просто реализовать условия, обеспечивающие строгость и точность измерений. Его преимущество в том, что удобно проводить измерения с небольшим количеством жидкости в легко термостатируемом объеме, защищенном от загрязнений и испарения. Результаты измерений не зависят от условий смачивания, равновесные значения поверхностного натяжения получаются истинными. Все это делает метод особенно пригодным для измерения поверхностного натяжения растворов и на границе двух несмешивающихся жидкостей. Если прибор имеет хороший микрокран и систему тонких капилляров, регулирующих скорость нарастания давления, то можно легко достичь скорости образования одного пузырька за 1—3 мин, что вполне удовлетворяет условиям достижения равновесия. [c.13]

Описание свойств жидкости через уравнение состояния, как это было в случае газов, нецелесообразно. Это уравнение, если бы его удалось выразить единой математической формулой, было бы исключительно громоздким и неудобным для использования настолько сложна структура жидкости. Кроме того, значительное влияние на свойства жидкости оказывают тела, с которыми она контактирует. В связи с этим свойства жидкости принято описывать относительно простыми формулами, содержащими ограниченное число переменных, характеризующих рассматриваемую жидкость во взаимодействии с определенным телом газом, несмешивающейся жидкостью и т. п. Так, зависимость давления жидкости, находящейся в равновесии с собственным паром, от ее температуры описывается графиками или таблицами (см. Приложения 1.2 п 1.3 я //, диагр. 2 и 3). По этим данным можно определять температуру кипения жидкости при заданном давлении и ее испаряемость при данной температуре. [c.32]

Закон распределения. Рассмотрим процесс перехода вещества из одной фазы в другую. При равновесии оно распределяется между этими фазами, например, двумя несмешивающимися жидкостями в определенном отношении. Если оба раствора разбавленные, то химический потенциал вещества в первой и второй фазах выражается уравнениями [c.99]

РАВНОВЕСИЕ ЖИДКОСТЬ - ГАЗ ДЛЯ НЕСМЕШИВАЮЩИХСЯ ЖИДКОСТЕЙ [c.312]

Предельным случаем систем, рассмотренных в разд. 4, являются системы, состоящие из трех веществ, из которых одно растворено в двух несмешивающихся жидкостях. Условием равновесия в такой системе является равенство парциальных мольных энергий Гиббса растворенного вещества в обеих фазах. [c.346]

Распределение вещества между двумя несмешивающимися жидкостями при установлении равновесия при постоянной температуре характеризуется термодинамической константой равновесия = [c.79]

Более показательным в этом смысле является сравнение краевых углов при избирательном смачивании, т. е. при установлении равновесия между поверхностью раздела двух несмешивающихся жидкостей, например воды (ж ) и углеводорода (ж ) (рнс. III-12), и твердой поверхностью. При этом краевой угол принято отсчитывать в сторону более полярной жидкости (имеющей большее поверхностное натяжение), в данном случае—воды [c.119]

При экстрагировании веществ нз растворов условия определяются законом распределения, по которому прн установившемся равновесии отношение концентраций растворенного вещества в двух несмешивающихся жидкостях есть величина постоянная прн постоянной температуре К. = с 1с2. Это отношение называется коэффициентом распределения оно не зависит от присутствия Дру-гих веществ. [c.23]

Кривые равновесия жидкость—пар для типичных несмешивающихся систем часто имеют крутой наклон, так что на первый взгляд для практически [c.127]

Частные случаи закона распределения - правила и законы, выражающие равновесное распределение в-ва в двухфазных системах. Напр., для расчета равновесия жидкости и пара пользуются законами Рауля и Генри, первым - для в-ва, находящегося в избытке, вторым - для в-ва, являющегося примесью (см. Генри закон, Рауля закон). Распределение растворенного в-ва между двумя несмешивающимися жидкостями при постоянной т-ре характеризуется тем, что отношение его концентраций в этих двух фазах сохраняется постоянным (закон Бертло - Нернста). Распределение примеси между жидкой и твердой кристаллич. фазой описы- [c.55]

Выражение (5.38) для условия химического равновесия является совершенно общим. Если в реакции участвуют чистые твердые вещества (или чистые несмешивающиеся жидкости), то их химические потенциалы остаются постоянными независимо от степени протекания реакции при условии, что эти вещества не будут полностью израсходованы до установления равновесия. Например, для реакции [c.160]

Отношение, в котором вещество распределяется между двумя взаимно несмешивающимися жидкостями, зависит от многих факторов, прежде всего от концентрации вещества, относительного количества жидких фаз, ассоциации растворенного вещества с растворителем и т. д. Простейшие сведения об этом отношении дает закон Нернста, согласно которому отношение концентраций растворенного вещества в двух несмешивающихся жидкостях, находящихся в равновесии, при определенной температуре является величиной постоянной [c.385]

Если компоненты Л и В между их точками плавления tA и 1в взаимно нерастворимы, то при добавлении одного компонента к другому температура начала их кристаллизации не изменяется. Плоскость диаграммы равновесия такой системы разбивается двумя горизонтальными прямыми, проведенными через точки и tв, на три поля, из которых поле выше tA соответствует области двух несмешивающихся жидкостей Ьа и Ьв, поле [c.27]

Определение числа теоретических ступеней в этих отгонных колоннах для процесса гетерогенной азеотропной перегонки производится описанным выше путем при помощи диаграмм равновесия. На рис. 27 представлена диаграмма фазового равновесия для несмешивающихся компонентов А я В, причем по осям абсцисс и ординат откладывается содержание в мольных долях одного из компонентов, например, компонента А, соответственно, в жидкости Ха и в паре Ул. [c.54]

Диаграммы фазового равновесия для частично смешивающихся жидкостей принципиально не отличаются от рассмотренных для несмешивающихся жидкостей. На рис. 28 показана такая изобарная кривая фазового равновесия для смеси бутанол — [c.56]

В интервале концентрации летучего компонента от х до Хг образуются две нерастворимые друг в друге жидкости с концентрациями Х[ в одной жидкости и х в другой. По мере увеличения количества летучего компонента в общей массе смеси (х > -я ) концентрации в несмешивающихся жидких слоях (х, и Хз) не изменяются, но изменяется соотношение масс компонентов в смеси. В равновесии с несмешивающимися слоями жидкостей находится паровая фаза неизменного состава (см. рис. 6.4, б). Внутри интервала Х[ - Хз находится и азеотропная точка А при общей концентрации летучего в жидкой смеси х , для которой состав паровой фазы равен составу жидкости у (х ) = х (см. рис. 6.4, б). Температура кипения смеси в интервале х - Хз постоянна и равна температуре кипения смеси азеотропного состава ( = см. рис. 6.4, а). [c.410]

Представим себе две фазы, между которыми распределяется вещество. Так, например, можно прибавить к двум несмешивающимся жидкостям какое-либо растворимое в них вещество и взбалтыванием при постоянной температуре привести систему в состояние равновесия. При равновесии удельные химические потенциалы данного вещества в обеих фазах должны быть равны, т. е. условие равновесия выразится так [c.25]

Распределение одного растворенного вещества. Рассмотрим ряд трубок О, 1, 2,. .. г для упрощения условимся, что каждая из них содержит равные объемы обеих несмешивающихся жидкостей. Растворенное вещество вводят в нижнюю фазу нулевой трубки. После установления равновесия верхний слой нулевой трубки переносят в трубку 1. Такой процесс повторяют п раз, каждый раз перенося верхние слои в последующие трубки. [c.528]

Распределение между фазами. Концентрация ассоциированного вещества может быть измерена в обоих слоях двойной системы несмешивающихся жидкостей. Если известен тип ассоциации в обоих растворителях, то по измеренным значениям концентрации можно определить константу равновесия. Недостатки этого метода были отмечены в разд. 2.4.5. Основная трудность заключается в определении типа молекулярных ассоциатов и характера равновесий между ними. Эти ограничения делают метод распределения менее пригодным по сравнению с остальными методами. [c.181]

Коэффициент распределения. Коэффициент, который показывает, в каком соотношении данное вещество распределяется между двумя несмешивающимися жидкостями при равновесии. [c.1013]

Ограниченная растворимость веществ в жидком состоянии наблюдается сравнительно часто. В таком случае устанавливается двухфазное равновесие между несмешивающимися жидкостями, которое можно записать следующим образом Ж1 Ж2. Подобное двухфазное равновесие описывается в диаграмме состояния двумя сопряженными линиями (рис. 39, а). Если при некоторой предельной температуре наступает полная смещивае- [c.52]

Простейшая экстракционная система состоит из двух несмешиваю-щихся жидкостей Л и С и вещества В, растворяющегося в обеих жидкостях. Одна из несмешивающихся жидкостей А называется рафинатом (первоначальным растворителем), а вторая С—растворителем (экстрагентом, вторичным растворителем). Растворенное вещество В, называемое экстрактом, может быть жидкостью или твердым телом. В начальном состоянии рафинат А и экстракт В образуют исходный раствор (первоначальный раствор). Часть экстракта Б остается растворенной (экстрагированной) в растворителе С после контакта с ним исходного раствора, причем количество и состав фаз подвержены изменениям в пределах, обусловленных состоянием физического равновесия. Контакт фаз может быть проведен многократно, каждый раз вызывая изменение системы. [c.10]

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]

Нафевание жидкости, находящейся в равновесии с паром, при некоторых довольно строгих условиях, накладываемых на температуру, давление и объем системы, может приводить к внезапному исчезновению фаницы между жидкой и газовой фазой. Состояние вещества (или смеси веществ), возникающее при исчезновении различия между фазами, находящимися в равновесии друг с другом (например, между жидкостью и ее паром, между двумя жидкостями и др.), называют критическим состоянием. На фазовой диаграмме в этой точке кривая сосуществования жидкости и пара обрывается. Точка на термодинамической диаграмме, соответствующая критическому состоянию вещества, называется критической точкой. Критические состояния вещества свойственны не только системам с равновесием типа жидкость — ее насыщенный пар , но иногда также системам с равновесием несмешивающихся жидкостей и даже аморфнь[х или кристаллических твердых фаз. [c.169]

Жидкостная распределительная хроматография предполагает использование в качестве подвижной и неподвижной фаз двух несмешивающих жидкостей, находящихся в равновесии друг с другом. Поясним это на примере двух жидкостей — воды и бутилового спирта. Хотя они и не смешиваются между собой, но вода растворяет некоторое количество бутилового спирта, а последний растворяет некоторое количество воды. В равновесии могут находиться насыщенный раствор бутилового спирта в воде и бутиловый спирт, насыщенной водой. Первый является гидрофильным, а второй — гидрофобным компонентом двухфазной системы. Если использо-338 [c.338]

Закон распределения. Если вещество растворяется в двух различных соприкасающихся фазах, то при равновесии оно распределяется между ними в определенном отношении. Пусть, например, вещество распределяется между двумя несмешивающимися жидкостями 1 и 2 и образует в них разбавленные растворы. Химические потенциалы этого вещества в жидкостях 1 и 2 определяются уОаВНеННЯМН ц, ,] + ЛГС,-, и +/ Г1п [c.68]

Исходя из уравнения (2.6) можно записать закон сообщающихся сосудов в общем виде. Пусть в двух сообщающихся сосудах находятся несмешивающиеся жидкости (их плотности р1 и Р2), над свободными поверхностями которых давления равны Р1 и Р2 (см. рис. 2.2, б). Жидкости в сосудах относительно фа-ницы их раздела А—А (жирная линия в левом сосуде) устанавливаются на уровнях Л1 и А2. Если рассмафивать равновесие жидкостей для сечения А—А (ниже этого сечения столбы тяжелой жидкости плотностью Р2 уравновешены), то, согласно (2.6), легко выразить давление р в этом сечении и установить связи между свойствами и парамефами жидкости в сосудах [c.124]

Формы диаграмм х — у и Р — х, Т — х довольно разнообразны. Вероятно, наиболее важной представляется классификация систем на 1) не содержащие азеотропную смесь, 2) содержащие азеотропную смесь, 3) содержащие две жидкие фазы. Многочисленные примеры систем всех указанных видов можно найти в перечисленных публикациях, однако данных о равновесия пар — жидкость для несмешивающихся жидкостей опубликовано меньше всего. Так, в справочнике Лан-дольда-Бернштейна [73] приведено лишь 9 (№60, 62, 65, 68, 90, 152, 378, 634 и 635) диаграмм, на которых имеются такие области, где входящие в исследуемую систему жидкости не смешиваются. [c.344]

Используемый нами прибор (рис. 14), предложенный Эль-Шими [102], выполнен из стекла и состоит из двух частей, соединенных друг с другом шлифом 1. Этот шлиф служит для удобства промывания и обращения с прибором. Через шлиф проходит капиллярная трубка 2 с оттянутым кончиком. В стакан 3 диаметром 9 см помещают две несмешивающиеся жидкости I и II. Стакан закрывают пришлифованной крышкой 4 с отверстием для термометра 5. Каплеобразующее устройство состоит из точно прокалиброванного микровинта 6, который давит на поршень микрошприца. Капли масла нужного размера образуются и приходят в состояние равновесия (стареют) на капиллярном кончике 7 далеко от поверхности раздела. Это позволяет избежать нежелательного отрыва капель в результате механической вибрации или из-за градиента температур. Для того чтобы не допустить случайного отрыва, в капиллярной трубке предусмотрено колено 8, которое задерживает дальнейшее продвижение капли. Капля после старения очень легко отрывается медленным потоком второй фазы, подаваемой с помощью шприца 9. Чрезвычайно важно соблюдать такую скорость течения второй фазы, нри которой капля приближается к поверхности раздела с напмопьшим ударом. Прибор после промывания хромовой смесью и пропаривания помещают в термостат на специальном штативе. Температуру воды в термостате регулируют с точностью 0,01°. Перед проведением опыта нужно вводить масло — фазу I в шприц 10 и водный раствор ПАВ, т. е. фазу II в шприц 9. Затем с помощью шприца соответствуюш ми жидкостями вытесняют воздух из трубок й и 11. После этого жидкости заливают в стакан. Расстояние между капиллярным кончиком 12 и границей раздела жидкостей должно быть наименьшим (1—2 мм) с учетом размера капли. [c.181]

Если жидкость, выпускаемая из кончика вертикальной трубки на воздух или на поверхность другой несмешивающейся жидкости, медленно образует каплю, то капля эта повиснет потом на ней, чуть пониже места соединения ее с трубкой, образуется сужение, и, наконец, у этой узкой шейки она обрывается. Если двр1жение ее достаточно медленное, то создается равновесие между весом капли и ее поверхпост-ным натяжением, действующим по линии минимального поперечного сечепия. Если бы радиус минимального поперечного сече)1ия шейки капли был равен радиусу трубки, то имело бы место соотношение [c.52]

Таким образом, зона содержаний компонента А в пределах отХд=адоХд = 6 представляет собой зону расслаивания, а величины а и (1 — Ь)—это предельные растворимости, соответственно, компонента А в В я компонента В в А при насыщении. Следовательно, для расчета числа теоретических ступеней в одной из колонн используется одна из линий фазового равновесия, например,насыщенного раствора компонента в 5. Для расчета второй колонны используется линия фазового равновесия другого насыщенного раствора компонента В в Л. Из диаграммы фазового равновесия также видно, что для разделения смеси достаточно одних только отгонных колонн без укрепляющей части, поскольку из того и другого насыщенных растворов отгоняется паровая фаза с максимально близким содержанием отгоняемого компонента к равновесному содержанию его в гетерогенном азеотропе. Следовательно, дальнейшее концентрирование отгоняемой паровой фазы отпадает, а значит отпадает и необходимость в укрепляющей колонне. Рабочие линии для каждой колонны могут быть нанесены на диаграмму фазового равновесия описанным выше методом, после чего графически определяется число ступеней. При нанесении рабочей линии для колонны, отгоняющей компонент В из раствора компонента В в А, диаграмма может быть повернута влево в привычное при проведении расчета положение, когда линия равновесия выходит из начала координат. Линии фазового равновесия для несмешивающихся жидкостей, т. е. для жидкостей с очень малой взаимной растворимостью, могут быть приняты за прямые, выходящие из начала координат и описываемые уравнением вида [c.55]

Одним из наиболее важных методов разделения и концентрирования является экстракция. Хотя термин экстракция приложим к различным фазовым равновесиям (жидкость — жидкость, газ — жидкость, жидкость — твердое тело и т. д.), чаще его при-.меняют к системам жидкость — жидкость, и термин этот служит обиходной формой более правильного названия жидкость — жидкостная экстракция . Под экстракцией пониглают процесс распределения вещества между двумя несмешивающимися растворителями и соответствующий метод выделения и разделения веществ, основанный на таком распределении. Одним из несмешивающихся растворителей обычно является вода, вторым — органический растворитель, однако это не обязательно. Известны экстрационные системы, включающие расплав солей или металлов возможны системы из двух несмещивающихся органических растворителей или системы с неорганическими растворителями типа жидкой двуокиси серы. Однако в большинстве случаев применяют комбинацию вода — органический растворитель. [c.83]

МОНОТЁКТИКА (от греч. / vos — один и хг у,хо< — расплавленный), монотектическое превращение— реакция распада в двухкомпонентных системах жидкой фазы на твердую и жидкую иного состава. В ходе монотектической реакции из жидкой фазы при отводе тепла образуется твердая фаза Ид и жидкая фаза (рис.). Если давление постоянно, эта обратимая реакция протекает изотермически и осуществляется в сплавах, составы к-рых на диаграмме состояния лежат в пределах монотектической горизонтали аЬ. При охлаждении расплавов, составы которых определяются отрезком тЪ, мояо-тектической реакции предшествует распад однородной жидкости на жидкости Ж и Ж". Их состав описывается бинодальной кривой ткЬ. При монотектической температуре, соответствующей изотерме аЪ, в равновесии находятся жидкости состава точек т ж Ь (Ж и Ж ) и твердая фаза состава точки а (а ). В процессе кристаллизации из жидкого расплава состава точки т выделяются дендритообразные кристаллы твердой фазы а. При медленной (равновесно ) кристаллизации сплавов, составы к-рых лежат в интервале отрезка тЪ, происходит разделение жидкого расплава на два несмешивающихся слоя составов точек тя Ь, в каждом из к-рых дальнейшее затвердевание происходит обособленно. Ниже монотектической т-ры из жидкости Ж" происходит выделение фазы а с последующей кристаллизацией жидкости по эвтектическому (как изображено на рис.) или др. типу. В трехкомпонентной системе при постоянном давлении монотектическое равновесие устанавливается между дву- [c.15]

Распределительная хроматография основана на распределении вещества между двумя несмешивающимися жидкостями, в которых оно растворяется, причем одна из Ж1вд-костей (неподвижная фаза) удерживается подходящим, по возможности инертным твердым носителем. Разделяемые вещества должны быть более растворимы в неподвижной фазе. Растворитель, так называемая подвижная фаза, продвигается через неподвижную фазу и увлекает разделяемые вещества, нанесенные на пластинку. В процессе хроматографирования происходит распределение каждого вещества между подвижной и неподвижной фазами до тех пор, пока не будет достигнуто состояние равновесия, константа которого зависит от выбранных растворителей и природы хроматографируемого вещества. Эту величину а называют коэффициентом распределения Нернста [c.13]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология