Равновесие жидкость — пар в трехкомпонентных системах

С увеличением числа компонентов в системе резко возрастают трудности исследования равновесия между жидкостью и паром из-за сложности определения состава многокомпонентных смесей и необходимости проведения большого числа экспериментов. Для наглядности изложения ниже рассматривается определение равновесия в трехкомпонентных системах. Этэ оправдывается тем, что принципы современных методов расчета равновесия являются общими для трех- и многокомпонентных систем. [c.185]

В трехкомпонентных системах имеются две независимые переменные концентрации. Поэтому в этих системах возможно бесчисленное множество способов изменения состава жидкости. Например, состав жидкости может изменяться так, чтобы отношение концентраций двух компонентов оставалось постоянным, или так, чтобы оставалась постоянной концентрация одного из компонентов. В этих случаях в треугольных диаграммах, обычно применяемых для изображения составов фаз в трехкомпонентных системах, изменение состава выражается прямыми линиями, выходящими из вершины треугольника, — секущими или линиями, параллельными одной из его сторон, — сечениями. Применение обычных методов графической интерполяции для сглаживания данных о равновесии между жидкостью и паром возможно, очевидно, лишь в случае закономерного изменения состава жидкой фазы, например по секущим или по сечениям. При беспорядочном расположении в треугольной диаграмме точек, изображающих составы жидкой фазы, графическая интерполяция становится ненадежной. Это обстоятельство следует иметь в виду при пользовании диаграммами, выражающими условия равновесия в трехкомпонентных системах. Именно по этой причине диаграммы равновесия помещены в справочнике только для тех систем, для которых в литературе не приведены в виде таблиц фактические данные опытов. [c.543]

Уравнение (121) определяет условие, которому должен удовлетворять разделяющий агент для того, чтобы он увеличивал коэффициент относительной летучести заданной смеси. Это уравнение не позволяет, однако, установить, распространяется ли это увеличение на весь диапазон концентраций. компонентов заданной смеси. Кроме того, оно не отражает влияния свойств и состава смеси, подвергаемой разделению, на степень Изменения ее коэффициента относительной летучести. Для решения этих вопросов следует выяснить механизм действия разделяющих агентов. С этой целью необходимо обратиться к анализу имеющихся опытных данных о равновесии между жидкостью и паром в трехкомпонентных системах. [c.39]

Данные о равновесии в бинарных и трехкомпонентных системах взяты из справочника по равновесию между жидкостью й паром [31]. Для иллюстрации полученных результатов на рис. 74 приводится сопоставление рассчитанных и экспериментальных значений у1 для указанных систем при нескольких раз- [c.194]

Б. Равновесия жидкость — жидкость в трехкомпонентных системах. Диаграммы растворимости с одной областью расслоения. Диаграммы взаимной растворимости жидкостей в трехкомпонентных системах характеризуются большим разнообразием. Особенно часто встречаются системы, в которых две жидкости обладают ограниченной взаимной растворимостью, а третья жидкость неограниченно смешивается с каждой из них. Это, например, системы вода —бензол — этиловый спирт, вода —хлороформ —уксусная кислота, вода — ацетон —четыреххлористый углерод. [c.424]

РАВНОВЕСИЕ ЖИДКОСТЬ - ТВЕРДАЯ ФАЗА В ТРЕХКОМПОНЕНТНЫХ СИСТЕМАХ [c.318]

V. 10.4. Равновесие жидкость — твердая фаза в трехкомпонентных системах [c.328]

Здесь мы ограничимся только рассмотрением вопросов о проверке и методах обработки данных о равновесии между жидкостью п паром в трехкомпонентных системах, так как число исследованных к настоящему времени систем с большим числом компонентов невелико, а принципы подхода к решению этих вопросов являются общими для трехкомпонентных систем и систем с большим числом компонентов. [c.93]

В последнее время все большее применение получают методы проверки данных о равновесии между жидкостью и паром в трехкомпонентных системах, основанные на использовании уравнения (71) и вытекающих из него частных уравнений (72) и (73). Как уже отмечалось, уравненпе (71) может быть использовано при любом способе изменения состава, поскольку функции Ф, входящие в левую часть этого уравнения, являются функциями состояния, и разность их значений зависит только от того, какие точки приняты за начало и конец интегрирования. Нужно [c.95]

Особо следует рассмотреть вопрос о проверке данных о равновесии между жидкостью и паром в трехкомпонентных системах [c.98]

Часто константы, учитывающие взаимодействие всех компонентов друг с другом [С, 2 Е уравнениях (156) и С в уравнениях (159)], оказываются малы или равны нулю. Это дает возможность предсказывать данные о равновесии между жидкостью и паром в трехкомпонентных системах по данным о равновесии в бинарных системах, что имеет исключительно важное практическое значение. [c.120]

Изучены фазовые равновесия жидкость-пар в бинарных и трехкомпонентных системах, образованных соединениями, которые получены на отдельных стадиях синтеза витаминов А, Е, Кь а также в процессе [c.7]

Четырехкомпонентных систем органических веществ исследовано лишь несколько. Два простых типа таких систем, включающих только жидкие фазы, представлены на рис. 5.8,6 и в в несколько упрощенном виде. Соотношения фаз в многокомпонентных системах можно аппроксимировать, принимая их поведение за поведение идеальных растворов. Более точные четырехкомпонентные диаграммы можно получить в том случае, если известны бинарные коэффициенты активности или, что еще лучше, известны непосредственно трехкомпонентные диаграммы. Методика, основанная на использовании коэффициентов активности, пригодна для любого числа компонентов и фаз, если исключена вероятность образования интермолекулярных соединений, но пользуются ею редко (исключения составляют равновесия жидкость—жидкость или пар—жидкость). [c.257]

Кришнамурти и Венката Pao [182] предложили для проверки данных о равновесии между жидкостью и паром в многокомпонентных системах использовать функцию Ф, определяемую уравнением (87). Основанный на применении этой функции метод проверки данных о равновесии в трехкомпонентных системах для важнейших встречающихся в практике способов изменения состава предложен автором [183]. Из уравнения (80) следует [c.161]

В настоящее время наибольшее практическое применение получили методы расчета равновесия, основанные на использовании уравнения Дюгема—Маргулеса и эмпирических зависимостей неидеальной доли изобарного потенциала смешения от состава смесей [9, 16, 209, 213, 214, 227—232]. Неидеальная доля изобарного потенциала смешения выражается при этом обычно в виде суммы неидеальных долей изобарного потенциала сме- шения бинарных систем, образованных веществами, входящими в многокомпонентную систему, и дополнительных членов, учитывающих совместное взаимодействие всех компонентов друг с другом. Эти члены включают эмпирические коэффициенты, которые определяются по данным о равновесии в трехкомпонентной системе. С помощью зависимости неидеальной доли изобарного потенциала смешения от состава жидкости коэффициенты активности определяются по уравнению (214). По найденным значениям коэффициентов активности концентрация произвольного компонента в паре рассчитывается по уравнению [c.185]

Равновесие в трехкомпонентной системе можно представить на треугольной диаграмме, дающей проекции изотерм жидкости и пара (для Р = сопз1). На рис. У1-47 (один азеотроп) сплощные линии обозначают изотермы жидкости, а пунктирные — изотермы пара. На каждой стороне треугольника можно построить диаграмму изобар системы из двух компонентов. Изотермы пара соединены с изотермами жидкости рядом отрезков, указывающих, какие фазы находятся в равновесии друг с другом. В случае периодической ректификации трехкомпонентного раствора с одной азеотропной смесью из двух компонентов состава 5 (рис. У1-47), происходят хара терные изменения температуры дистиллята. Сначала отгоняется летучая азеотропная смесь при температуре /а- После ее отгонки в кубе по правилу прямой линии остается смесь состава В. Теперь будет отгоняться более летучий компонент, например С, при температуре с- Затем отгоняется почти чистый компонент О при температуре перегонки tD. [c.507]

Андерсон и Праузниц [159] проверили применимость уравнения UNIQUA на девяти трехкомпонентных системах пар — жидкость, а также десяти трех- и одной четырехкомпонентной системе жидкость — жидкость. Как выяснилось, корреляции, описывающие равновесие в трехкомпонентных системах жидкость — жидкость, можно значительно улучшить, если при оценке пара- [c.209]

Коэффициентом распределения называется отношение концентраций растворенного вещества в двух жидких фазах после достижения полного равновесия в трехкомпонентной системе при данных условиях. Эта величина приблизительно соответствует отношению растворимостей вещества в обоих растворителях. Различие между коэффициентом распределения и отношением растворимостей вещества в обоих растворителях определяется главным образом известной взаимной растворимостью обоих растворителей друг в друге. Коэффициент распределения (отношение концентраций третьего компонента в двух равновесных жидкостях) для каждой данной температуры есть величина постоянная и независящая от концентрации распределяемого вещества. Однако в некоторых системах наблюдаются ассоциация, сольватация или диссоциация, степень которых зависит от концентрации распределяемого вещества в результате этого изменяется число частиц в одном или обоих растворителях, а следовательно меняется соотношение их мольных концентраций в растворах. К таким системам неприменим закон распределения. [c.121]

Согласно [8], при изотермическом равновесии для трехкомпонентной системы жидкость-пар справедлива следующая система уравнений [c.48]

Гарнер и Эллис [17] для установления связи между коэффициентом относительной летучести бинарной системы в прнеут-ствии разделяющего агента и температурами кипения смесей исходили из анализа опытных данных по равновесию между жидкостью и паром в 9 трехкомпонентных системах. Оказалось, что имеется линейная зависимость между коэффициентом относительной летучести бинарной системы и разностью темпе- ратур кипения АГ одинаковых по составу смесей разделяющего агента с исходными компонентами при постоянном отношении концентрации последних. Это наглядно видно из рис. 11, на котором представлены зависимости Ор от АГ при разных отношениях концентраций компонентов бинарной смеси (Х11Х2). Как видно из рис. И, опытные точки для разных систем при постоянных значениях Х1/Х2 группируются около прямых линий. При рассмотрении данных для различных систем было найдено, что наклон этих прямых линий и точка их пересечения с ординатой А7 =0 определяются степенью неидеальности системы, образованной низкокипящим компонентам заданной смеси и разделяющим агентом. Мерой неидеальности является логарифм [c.49]

Наличие двух степеней свободы графически изображается на диаграмме состояния плоскостью. В данном случае — это участок диаграммы, ограниченный снизу кривыми ас и Ьс, а слева и справа ординатами А и В. Пара в этой области нет, если внешнее давление превышает равновесное давление пара над жидким расплавом. Для понимания этого рассмотрим жидкость в цилиндре с подвижным поршнем, находящуюся при любой температуре в равновесии со своим насыщенным паром в отсутствие посторонних газов (такая система называется ортобарной). При внешнем давлении, равном давлению насыщенного пара, поршень неподвижен. Если же внешнее давление превысит давление насыщенного пара под поршнем, то поршень опустится до поверхности жидкости, а пар сконденсируется. Иными словами при внешнем давлении, превышающем давление насыщенного пара, система состоит только из жидкости и при подсчете числа степеней свободы газовую фазу учитывать не нужно. Если внешнее давление создается воздухом (атмосферное давление), то при строгом рассмотрении следовало бы считать, что мы имеем дело с трехкомпонентной системой (третий компонент — воздух). Однако при подсчете числа степеней свободы это не изменит результата, так как увеличится на единицу и число компонентов и число фаз (появится газовая фаза). При бо- [c.104]

А. Равновесия кристаллы — жидкость в трехкомпонентных системах. Диаграммы растворимости в воде двух солей, не образующих кристаллогидратов и двойных солей. Рассмотрим диаграмму растворимости Б воде двух солей с общим анионом. Примером таких систем может служить система КС — МаС —НдО, треугольная и прямоугольная диаграммы растворимости которой приведены на рис. 155. На этих диаграммах точка D характеризует насыщенный раствор КС1 в воде, а точка F — насыщенный раствор Na I в воде. Точки, лежащие на кривой DE, выражают составы водных растворов, содержащих КС1 и Na I и насыщенных по отношению к КС1. Кривая [c.419]

Рис. V. 52. Равновесие жидкость — твердая фаза в трехкомпонентной системе в одной

Равновесие в системе Ж—Г характеризуется правилом фаз, указывающим необходимые условия существования данного количества фаз, т. е. число параметров, характеризующих равновесие, законом распределения компонента между фазами и константой равновесия химических реакций. Для перечисленных процессов характерны главным образом двухфазные системы, содержащие один, два и более компонентов. Фазовое равновесие для этих систем изображается в виде диаграмм состав — свойство, чаще всего состав — температура кипения. Так, например, диаграмма состав — температура кипения трехкомпонентной системы Н2О—НМОз—Н2504 (рис. 75) позволяет определить равновесные составы жидкости и паров кипящих смесей или температуры кипения смесей заданного состава при равновесии. На анализе этой диаграммы и расчетах при помощи ее основано производство концентрированной азотной кислоты ректификацией смесей разбавленной азотной и концентрированной серной кислот. Графическое изображение распределения компонентов между фазами при равновесии дается, например, в координатах С —где — равновесное содержание компонента в газовой фазе С ж—содержание компонента в жидкой фазе. Для процессов абсорбции и [c.156]

При исследовании равновесия между жидкостью и паром Б трехкомпонентных системах обычно стараются закономерно изменять состав жидкой фазы, так как это облегчает обработку и использование опытных данных. Чаще всего состав раствора изменяют таким образом, чтобы концентрация одного из компонентов оставалась постоянной (по сечению Жд= onst) или чтобы поддерживалось постоянным отношение концентраций двух компонентов (по секущей а з/а 2=соп81). Эти способы изменения состава показаны на рис. 34. Для систем с ограниченной взаимной растворимостью компонентов особый интерес представляет изменение состава раствора по кривой растворимости. [c.95]

При проведении процесса жидкостной экстракции обычно температура не изменяется, а давление на равновесие в системе жидкость - жидкость практически не оказывает влияния. Поэтому для экстракции величина и = 0. Тогда для трехкомпонентной системы жидкость-распределяемое вещество-жидкость С = 1 (К = 3, Ф = 2, и = 0), и в ней можно изменять концентрацию одной из фаз без нарушения равновесия. При этом у = f x), т.е. данной концентрации распределяемого вещества х в одной фазе в состоянии равновесия соответствует определенная концентрация у вещества в другой фазе. Эта связь следует так называемому закону распределения отношение равновесных концентраций распределяемого между двумя жидкими фазами вещества при постоянной температуре есть величина постоянная [c.145]

Поскольку попытки описания равновесий жидкость—жидкость с помощью принятых параметров модели UNIFA Приложение II) оказались не слишком успешными, были проведены специальные оценки энергетических параметров модели, которые предназначены непосредственно для расчета равновесий жидкость— жидкость [297, 3011. Для получения новых параметров использованы экспериментальные данные о растворимости в бинарных и трехкомпонентных системах, содержащиеся в банке данных [319. [c.259]

Равновесие системы, состоящей из трех компоиентов А, В, С) с ограниченной взаимной растворимостью изображают, как и В случае трехкомпонентной системы пар—жидкость, в плоскости равностороннего треугольника (рпс. IX-7), Прн этом различают системы с одной, двумя н тремя парами ограниченно растворимых жидкостей. Признаком первой системы является неограниченная взаимная растворимость В в Л и С, но ограниченная А в С (например, бензол—этанол—вода). В диаграмме равновесия (рис. 1Х-7, а) точки D и Е соответствуют насыщенным растворам А С. Площадь под кривой DKE, носящей название биноидальной кривой, соответствует гетерогенным (двухфазным) смесям Д + В + С, а площадь вне биноидальной кривой — гомогенным трехкомпонентным растворам А В С. Каждая точка в гете- рогенной области может рассматриваться как смесь двух равновесных трехкомпонентных растворов. Так, например,, смесь. Изображаемая точкой М, образует два несмешивающихся насыщенных раствора L и N., Все смеси, изображаемые точками на прямой LN, носящей название к о н о д ы, или хорды р а в-Н о в е с и я, образуют те же растворы L и N нх составы могут быть определены по правилу рычага. В гетерогенной области Диаграммы можно провести сколько угодно конод, причем обычно [c.435]

Определение параметров. При описании равновесий жидкость — жидкость в многокомпонентных системах в качестве уравнений общего характера можно рассматривать только уравнения Цубоки — Катаямы — Вильсона, поскольку лишь в них непосредственно используют данные о равновесии двухкомпонентных систем. Хотя в уравнение NRTL для трехкомпонентной [c.379]

Регрессия для расчета параметров по данным о равновесии жидкость — жидкость в двойных и тройных системах. Расчет соединительных линий для двух- и трехкомпонентных систем с двумя жидкими фазами. Трехкомпонентные системы с тремя жидкими фазами. Четырехкомпонентные системы с двумя фазами. Использование уравнений NRTL и UNIQUA . [c.566]

Сабылин И. И., Полозов А. Г., Клионский А. Б. Методика расчета равновесия жидкость — жидкость — пар в трехкомпонентных системах , Журн. прикл. хим., 52, 2, 308—312 (1979). [c.651]

Формализованный принцип описания равновесия между жидкостью и паром, примененный к бинарной системе формальдегид— вода, был использован и для аппроксимации соответствующих свойств трехкомпонентной системы формальдегид — метанол—вода [308]. При расчете принималось, однако, что параметр С уравнения Антуана для формальдегида в чистом виде, но с учетом взаимодействия с растворителем , имеющий для двойных систем СНгО—НгО и СНгО—СН3ОН различные численные значения, в тройной системе зависит от состава последней. Расчеты показали, что аналогичное заключение следует сделать и относительно метанола. [c.151]

На ряде эксперпментальных примеров показаны основные типы диаграмм фазового равновесия для трехкомпонентных систем с пекрнсталлизуюци1мся полимером. Кроме общих случаев равновесия, рассмотрены и частные. Так, показано, каким образом две порознь не растворяющие жидкости приобретают свойство растворять полимер. Это непосредствепно вытекает из топологического анализа тройной системы как следствие геометрии тела расслоения. Достаточно же убедительного теоретического объяснения этого явления до сих пор не дано. [c.146]

Оба способа описания систем с химическим взаимодействием получили развитие в работах последних лет. В работе [42] предложенные ранее способы вычисления термодинамических функций чистых веществ и бинарных смесей, по экспериментальным данным о равновесии жидкость — пар с учетом вторых вириальных коэффициентов, были распространены на трехкомпонентные системы. На примере бинарных систем уксусная кислота — четыреххлористый углерод и уксусная кислота — триэтпламин было показано [43], что на величину избыточных термодинамических функций смешения и на результат проверки данных о равновесии, по уравнению Херингтона — Редлиха — Кистера, большое влияние оказывает учет нерщеальности пара. [c.183]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология