Состав пара и температуры кипения растворов

Рис. 111-9. Равновесный состав (пар—жидкость) водных растворов моноэтаноламина при температурах их кипения 12

С практической точки зрения наиболее интересна зависимость давления насыщенного пара и температуры кипения раствора от состава. Равновесные диаграммы состав—давление пара и состав—температура кипения являются базой для расчетов процессов перегонки и ректификации жидких смесей. [c.179]

Цель работы — построение диаграммы равновесия жидкость — пар бинарной системы в координатах температура кипения — состав. Для этого следует определить температуры кипения растворов и чистых веществ, а также состав пара, находящегося в равновесии с жидкостью определенного состава при температуре кипения. [c.95]

Для растворов, которые точно подчиняются закону Рауля, кривые температура — состав могут быть построены по расчетным данным. Если же смесь дает отклонения от закона Рауля, то кривая может быть построена по опытным данным. Однако, если отклонения эти очень велики, то на кривых давление пара — состав (или температура кипения —состав) может появиться максимум или минимум в зависимости от того, положительные или отрицательные отклонения проявляют эти растворы. В точках максимума или минимума кривая жидкости обязательно коснется кривой пара. Такая точка, в которой состав пара и состав жидкости одинаковы, называется азеотропной точкой. Смесь кипит как одно целое, и разделить смесь на составные части путем перегонки оказывается невозможным. [c.200]

По второму закону Коновалова на кривых давления пара или температуры кипения растворов, дающих экстремумы, обе кривые—кривая пара и кривая жидкости—должны касаться в точке экстремума. Соответствующие диаграммы температура кипения— состав имеют вид, показанный на рис. VI, 13 и VI, 14. Эти диаграммы можно представить как бы составленными из двух частей, каждая из которых аналогична диаграмме, показанной на рис. VI, 9. [c.202]

На различии в равновесных составах жидкой и паровой фаз основано разделение неограниченно растворимых жидкостей перегонкой. На диаграмме кипения верхняя линия /д/ц выражает зависимость температуры конденсации пара от его состава. Нижняя линия /д/в выражает зависимость температуры кипения раствора от его состава. Диаграмма двумя линиями разделена на три поля. Поле / — область существования пара (С = 2 — 1 + 1 =2) поле 2 — область существования жидкости (С = 2 — 1 + 1 =2), системы однофазны, имеют по две степени свободы, т. е. произвольно можно задавать температуру и состав без нарушения равновесия поле 3 характеризует двухфазное состояние системы (пар и жидкость) с одной степенью свободы (С = 2--2+1 = 1), т. е. произвольно можно задавать только один параметр. Каждой температуре кипения соответствуют определенные составы жидкой и паровой фаз. Любая фигуративная точка в поле 3 (например, точка а) отражает валовый (общий) состав системы. Чтобы найти составы фаз, необходимо провести изотерму через точку а. Состав жидкой фазы определяется точкой / (Хв = 0,2), паровой — точкой 2 (уд = 0,6). Пар обогащен компонентом В. Согласно закону Коновалова, прибавление легколетучего компонента В в исходный раствор, например до состава х , вызывает понижение температуры кипения исходной жидкости (от <1 до /г). При изотермическом изменении валового состава системы (от х = 0,4 до Хв = 0,5, что на диаграмме соответствует перемещению фигуративной точки а в точку Ь) число фаз и их составы остаются прежними (лр = 0,4 у = 0,6), но происходит [c.95]

Растворимость газов в воде Растворимость газов в растворах Растворимость газов в органических жидкостях Взаимная растворимость сжиженных газов Давление и состав пара, температуры кипения растворов Нераздельно кипящие (азеотропные) растворы [c.910]

По третьему закону Вревского при произвольном изменении те.мпературы или давления в системах с максимумом на кривой давления пара (минимумом на кривой температур кипения) состав пара, равновесного с раствором заданной концентрации, и состав азеотропной смеси изменяются в одинаковом направлении (ас и аа, рис. 135, /) в системах с минимумом на кривой давления пара (максимумом на кривой температур кипения) составы равновесного пара и азеотропной смеси изменяются в противоположных направлениях (а1с и рис. 135, //). [c.393]

Из рис. VII. 5, а видно, что, в соответствии с первым законом Коновалова, пар и в этом случае обогащен по сравнению с жидкостью тем компонентом, добавление которого к раствору повышает общее давление пара (понижает температуру кипения). Например, добавление СЗг к ацетону повышает общее давление пара и понижает температуру кипения раствора вплоть до содержания СЗг, отвечающего экстремальной точке с. В этой области концентраций пар по сравнению с жидкостью обогащен сероуглеродом. Дальнейшее добавление С5г вызывает понижение общего давления пара (повышение точки кипения), поэтому пар в области концентраций между азеотропной точкой с и чистым сероуглеродом по сравнению с жидкостью обогащен ацетоном. К этому же выводу можно прийти, рассматривая добавление ацетона к сероуглероду. В азеотропной точке с состав жидкости равен составу равновесного с ней пара. [c.94]

Одним из видов перегонки является перегонка в равновесии, которая основана на том, что испаряют часть жидкости, оставляя пар в соприкосновении с жидкой смесью, а затем его конденсируют. Пусть имеется смесь состава Xq (рис. 94), при температуре она закипит, при этом образуется пар состава х1 При отгонке пара, обогащенного более летучим компонентом, жидкость обогащается менее летучим компонентом В. Состав жидкой смеси будет х . Температура кипения раствора повысится и пар состава Х2, отвечающего составу раствора Xi, будет содержать меньше летучего компонента А, чем первоначальный раствор. Такая перегонка не может полностью разделить смесь. [c.199]

Кроме диаграмм давление пара — состав используются диаграммы температура кипения раствора — состав. Такие диаграммы содержат зависимости температуры кипения раствора от состава жидкой и паровой фазы при постоянном внешнем давлении. Линии такой диаграммы тоже называются кривыми пара и жидкости и разделяют диаграмму на области, соответствующие различному фазовому состоянию системы. [c.191]

Если раствор имеет не очень большие отрицательные отклонения от идеальности, то принципиальный характер диаграмм сохраняется, лишь изгиб соответствующих кривых изменяет свое направление. Однако возможен случай, когда положительные или отрицательные отклонения настолько велики, а давления насыщенного пара и температуры кипения компонентов так близки, что кривые пара и жидкости проходят через максимум или минимум. Соответствующие диаграммы давление пара — состав и температура кипения — состав изображены на рис. 10.4. [c.192]

Значения растворимости относятся большей частью к атмосферному давлению. Состав и температура кипения насыщенных растворов также даны для атмосферного давления. Выражение растворимость в замкнутом объеме означает, что давление водяного пара в системе может превышать атмосферное. К сожалению, по литературным источникам не всегда можно установить, определялась ли растворимость в замкнутом объеме или нет. Поскольку растворимость мало зависит от давления, значения, полученные при атмосферном давлении и при температуре выше 100° С, в отдельных случаях для одного и того же соединения объединялись в одну диаграмму с указанием, что она относится к замкнутому объему. [c.7]

Растворы смесн Состав смсси Температура кипения ( О Состав дистиллята (пара) [c.41]

На рис. 32 даны диаграммы температуры кипения —состав раствора с минимумом и максимумом температур кипения. Кри< вая 1 определяет температуру кипения раствора, кривая 2 —со< став пара. В точках минимума и максимума эти кривые сливают ся. Это означает, что при кипении растворов, состав которых отвечает точке минимума или максимума, пар имеет такой же состав, и эти растворы кипят при постоянной температуре. [c.81]

Второй закон Коновалова — В экстремумах давлений пара составы жидкой и паровой фаз совпадают — это означает, что дальнейшее укрепление спирта невозможно при температуре кипения раствора под атмосферным давлением, равной 78,15° С. Этой температуре соответствует концентрация спирта в нераздельно кипящей смеси, равная 95,57% вес. При изменении давления, а следовательно, и температуры кипения раствора состав жидкости и пара определяется законами Вревского. [c.32]

Растворы, для которых наблюдается максимум или минимум на кривой давления пара, имеют минимум или максимум на кривой температур кипения. Растворы, соответствующие максимуму или минимуму на кривой температур кипения, называются азеотропами. Такие растворы перегоняются без изменения состава, потому что состав жидкости и пара у них одинаков. Известно много примеров азеотропных [c.117]

Состав пара и температуры кипения растворов [c.352]

Измеряя при одной и той же температуре давление насыщенных паров растворов разного состава, можно построить диаграмму состав раствора—давление пара. Измеряя нри постоянном давлении температуру равновесия раствор—пар для растворов различного состава (например, температуру кипения растворов при давлении 760 мм рт. ст.), можно построить диаграмму состав раствора — температура равновесия раствор — пар. [c.204]

При нагревании растворов серной кислоты состав паров определяется температурой кипения раствора, которая зависит от содержания в нем серной кислоты. При кипении )астворов, содержащих до 70% [c.161]

Настоящая работа ставит себе задачей получение для бинарной системы, данной преподавателем, диаграммы t—с. Для этого необходимо 1) приготовить растворы 2) определить температуру кипения растворов и чистых компонентов 3) измерить состав пара. [c.77]

Рассмотрим рис. 107. Жидкому составу системы отвечает вся область, расположенная ниже кривой жидкости, т. е. относящаяся к температурам более низким, нежели температура кипения растворов данного состава. Область, расположенная выше кривой пара, отвечает парообразному состоянию системы в целом. Гетерогенному состоянию системы, т. е. наличию одновременно жидкой и парообразной фаз, отвечает чечевицеобразная область между кривыми жидкости и пара. При температуре состав жидкости определяется точкой С, а состав пара — точкой О. Общий состав любых гетерогенных систем, содержащих и жидкость, и пар при этой температуре, можно показать соответствующими точками, расположенными на прямой, соединяющей точки СаО. Положение точки, указывающей состав какой-нибудь данной гетерогенной системы, определяется относительными количествами каждой из фаз. Если обе фазы взяты в одинаковом количестве, то точка системы расположится точно посредине между точками С и О. Если количество жидкой фазы в три раза больше, чем парообразной, то точка системы ближе к С так, что расстояние ее до О будет в три раза больше, чем до С. В общем случае, если количества пара и жидкости равны соответственно п и л молей, то отношение отрезков СК и КО, отсекаемых точкой К гетерогенной системы, будет равно СК/КО == Пп/Пж. [c.316]

Рассмотрим рис. 107. Жидкому составу системы отвечает вся область, расположенная ниже кривой жидкости, т. е. относящаяся к температурам более низким, нежели температура кипения растворов данного состава. Область, расположенная выше кривой пара, отвечает парообразному состоянию системы в целом. Гетерогенному состоянию системы, т. е. наличию одновременно жидкой и парообразной фаз, отвечает чечевицеобразная область между кривыми жидкости и пара. При температуре / состав жидкостп определяется точкой С, а состав пара — точкой О. Общий [c.321]

Таким образом кривые пара и жидкости разделяют диаграм му на три участка соответствующие различным фазовым состоя ниям системы раствор — пар В верхней части диаграммы рас положена область жидкости между кривыми жидкости и пара лежит двухфазная область совместного существования жидкости и насыщенного пара нижняя часть диаграммы Относится к пару Кроме диаграмм давление пара — состав используются диа граммы температура кипения раствора — состав Такие диаграм мы содержат зависимости температуры кипения раствора от со става жидкои и паровой фазы при постоянном внешнем давлении Линии такой диаграммы тоже называются кривыми пара и жид кости и разделяют диаграмму на области соответствующие различному фазовому состоянию системы [c.191]

В заключение укажем на существование систем, в которых одновременно с расслаиванием жидкой фазы образуется истинный азеотроп, состав которого располагается в области гомогенных растворов. В системах образуются азеотропы двух типов — гетеро-азеотроп (состав пара над расслаивающимся раствором) и истинный азеотроп в двухфазной системе. Из числа систем, изученных экспериментально авторами книги, такие случаи обнаружены для смесей вода — втор, бутанол, вода — метилэтилкетон, вода — изомасляный альдегид и вода — изова-лериановый альдегид. Во всех системах азеотроп лежит в области гомогенных растворов, богатых органическим компонентом, и температура кипения (давление пара) азеотропа очень мало отличаются от температуры кипения (давление пара) для расслаивающегося раствора при тех же условиях. Состав азеотропа близок к составу пара над расслаивающимся раствором. [c.63]

Чтобы по уравнению (1.98) рассчитать состав пара, находящегося в равновесии с жидкостью определенного состава, необходимо располагать сведениями о свойствах чистых компонентов (они обычно известны) и о зависимости коэффициентов активности от состава. Термодинамика не дает априорных способов определения этих зависимостей. Расчет по уравнению (1.98) не представляет труда лишь для идеальных систем, поскольку в этом случае а = р°/р° и а = onst при Т = = onst. При р = onst температура кипения раствора меняется с изменением его состава. Соответствующим образом меняются р° и р°, а также их отношение. Используя уравнение (1.79) для описания зависимости давления пара от температуры, получаем [c.40]

Так как образующийся пар, согласно первому закону Коновалова, обогащается низкокипящим компонентом В, то жидкий раствор, находящийся в равновесии с этим паром, обогащается вы-сококипящим компонентом А, в результате чего температура кипения раствора повышается. Так, если состав жидкого раствора изменится до Л з = 0,1, то температура кипения его повысится до Та- Вследствие taкoгo изменения состава раствора при его испарении в остатке получится практически чистый компонент А с температурой кипения Г . Если пар состава = 0,58 сконденсировать, а затем полученный раствор нагреть, то при достижении температуры Тд он закипит. Образующийся при этом пар также будет обогащен низкокипящим компонентом В. Продолжая такой процесс испарения и конденсации, можно в конце концов бинарный идеальный раствор разделить на чистые компоненты А и В. [c.123]

На рис. 23 представлена зависимость температуры кипения раствора от состава для той же системы eHj l— gH Br при атмосферном давлении. Более летучий компонент (в данном случае gH l) имеет более низкую температуру кипения. Нижняя кривая 4 показывает зависимость температуры кипения от состава жидкой фазы, верхняя 3—состав пара, находящегося в равновесии с жидкостью при каждой температуре. Область между этими двумя кривыми соответствует гетерогенному равновесию жидкость—пар. Любой точке, находящейся [c.100]

Необходимо отметить, что большинство измерений, использующих пробы, основывается на некоторых допущениях о физическом и химическом характере пробы. Так, концентрацию примеси в полупроводниках часто определяют по измерению электрофизических свойств, например эффекта Холла, на специально вырезанных образцах. При этом обычно полагают, что в такой пробе имеются только примеси одного знака и все они полностью ионизированы. Если в реальной пробе какое-либо из этих допущений не соблюдается (а проверить это очень сложно), то при измерениях возникает ошибка, вызванная неправильностью модели. Особенно велики сложности, когда результаты измерения, производимого на твердой пробе, зависят от характера распределения в ней состава. Заранее знать этот закон нельзя. Поэтому обычно предполагается, что состав пробы однороден. Это упрощение вносит определенный вклад в увеличение погрешности методики. Учесть эту погрешность трудно, поэтому о ней чаще всего забывают. Отбирая для анализа состава жидкости насыщенный пар, легко допустить ошибку, связанную с обогащением пара легкокипя-щими компонентами. Наоборот, жидкость, находящаяся в контакте с паром, будет обогащена компонентами, повышающими температуру кипения раствора. При анализе состава порошкового материала может оказаться, что вследствие транспортировки (в таре, на ленте транспортера и т. д.) в верхних слоях материала будут более мелкие фракции, а в нижних — более крупные. В процессе транспортировки часть материала может скомковаться (это [c.19]

Путем интерполирования кривых давление пара—состав для различных температур выведень температуры кипения растворов перекиси водорода, приведенные в табл. 21. Если не считать величин для максимальной концентрации, то значения точек кипения выше значений, найденных Жигером и Маасом [73] путем прилож ения упрощенного правила Рамзея—Юнга к их данным, а также выше значений, выведенных из этих же данных с применением диаграммы Кокса (]]. Повышение температуры кипения, вызываемое ростом концентрации перекиси водорода, составляет около 1° на 0,02 мольной доли. Точность данных для температур кипения пе настолько велика, чтобы можно было пользоваться ими для определения концентрации, если требуется точность, превышающая 0,1—0,3 вес.%. Кроме того, при любых концентрациях вследствие разложения всегда происходит большее или меньшее выделение кислорода, причем температура кипения снижается на величину, соответствующую влиянию парциального давления кислорода над растворами. [c.197]