Перегонка жидких смесей, образующих азеотропный состав

Обе ветви кривой пара на подобной диаграмме сходятся в азеотропной точке. Поэтому при испарении любой жидкости образующийся пар имеет состав, более близкий к азеотропному, чем жидкость. Конденсация и повторное испарение могут привести лишь к азеотропной смеси. Дальнейшая перегонка нецелесообразна, так как пар и жидкость в азеотропной точке имеют одинаковый состав. Состав жидких фракций при перегонке изменяется противоположным образом, а точки жидкости удаляются от азеотропной в сторону чистых компонентов справа налево в левой части диаграммы, слева направо — в правой. Поэтому при перегонке смеси, состав которой характеризуется точкой /, получаем чистый компонент А и азеотропную смесь, а при перегонке смеси, состав которой отвечает точке 2, — чистый компонент В и азеотропную смесь. Выделить оба компонента в чистом виде для смесей с подобной диаграммой невозможно. То же самое относится к смесям с максимумом температур кипения. Лишь растворы, не обладающие точками экстремума на диаграммах температура кипения — состав, могут быть разделены путем перегонки на чистые компоненты. [c.197]

Из табл. 55 и диаграмм (рис. 60 и 61) видно, что при кипячении раствора, содержание НМОз в котором ниже 68,4%, в парах будет больше воды и меньше азотной кислоты. Если же содержание НМОз в растворе выше 68,4%, то при кипячении его в парах будет больше азотной кислоты и меньше воды. Таким образом, при перегонке разбавленной азотной кислоты при помощи непосредственного кипячения можно упарить ее до содержания НМОз 68,4% (азеотропная смесь), после чего смесь будет перегоняться без изменения состава. Кислота такой концентрации имеет максимальную температуру кипения, равную 121,9°. Изменение давления при перегонке водного раствора азотной кислоты почти не влияет на соотношение составов паровой и жидкой фаз. Так, повышение давления от 110 до 1220 мм рт. ст. изменяет состав азеотропной смеси с 66,8 до 68,4% НМОз- [c.200]

Перегонка жидких смесей, образующих азертропный состав. Если компоненты А и В при взаимном растворении образуют азеотропную смесь, то из такой системы перегонкой можно выделить лишь азеотроп и компонент, взятый в избытке по отношению к составу азеотропной смеси. На рис. 40 и 41 приведены диаграммы температура — состав для смесей с положительным и отрицательным отклонением от закона Рауля. При перегонке жидких смесей с положительным отклонением от закона Рауля отгоняется азеотроп, а компонент, взятый в избытке по отношению к составу азеотропной смеси, остается в перегонной колбе при перегонке же жидких смесей с отрицательным отклонением от закона Рауля отгоняется компонент, взятый в избытке по отношению к составу азеотропной смеси, а азеотроп остается в перегонной колбе. [c.129]

Рассмотрим фракционную перегонку двухкомпонентной жидкой смеси, не образующей азеотропного раствора, пользуясь диаграммой кипения (рис. 136). Для разделения исходную смесь состава X о нагревают при постоянном давлении до кипения (фигуративная точка Оо), при этом получается первый пузырек пара (фигуративная точка Ьо) состава Пар по сравнению с исходной жидкостью более богат легколетучим компонентом В, а раствор обогащается компонентом А и его температура кипения при подводе теплоты возрастает (фигуративная точка а ). В процессе перегонки состав жидкого раствора изменяется от Х до а состав пара — от Ко ДО Кх- Если весь полученный пар сконденсировать (первая фракция), то конденсат будет иметь состав У и промежуточный между Ко и У . При кипении оставшейся жидкости (фигуративная точка 04) состава Х1 получается пар, также обогащенный легколетучим компонентом В. При изменении состава жидкого раствора от Х1 до состав пара меняется от У г до У и получается конденсат состава У2 (вторая фракция). При дальнейшем испарении оставшейся жидкости аналогично можно получить третью, четвертую и т. д. фракцию, при этом кипящая жидкость по составу будет приближаться к чистому компоненту А с температурой кипения Т. Если каждую из полученных фракций подвергнуть аналогичной перегонке, то получится набор новых фракций, обогащенных легколетучим компонентом. Сходные по составу фракции объединяют и подвергают дальнейшему фракционированию до тех пор, пока конденсат не будет представлять собой практически чистый компонент В, а перегоняемая жидкость — чистый компонент А. [c.394]

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]

Система с минимумом температуры кипения показана на рис. 17, б. Любая смесь имеет температуру кипения ниже температуры кипения того или другого чистого компонента. Кривые жидкости и пара сливаются в точке М. Согласно второму закону Коновалова, в точке минимума температур кипения составы жидкой и парообразной фаз равновесной системы одинаковы. Жидкости, которые перегоняются, не меняя состава, называются постоянно кипящими или азеотропными смесями. При перегонке систем, описываемых диаграммой с минимумом (рис. 17, б) температуры кипения, жидкость состава I при температуре t образует пар состава т, который богаче компонентом В. Состав дистиллята при перегонке приближается к составу азеотропной смеси (точка М), а остаток в колбе — к составу чистого компонента А. Аналогичный вывод получается при рассмотрении перегонки жидкости состава /[, где пар также стремится к составу М, а остаток — к чистому компоненту В. В подобных системах при фракционной перегонке можно получить в относительно чистом виде только тот компонент, который находится в избытке по сравнению с составом азеотропной смеси. Этот компонент остается в колбе для дистилляции. [c.73]

Азеотропными или нераздельно кипящими называют смеси, у которых пар, находящийся в равновесии с жидкостью, имеет тот же состав, что и жидкая смесь. При перегонке азеотропных смесей образуется конденсат того же состава, что и исходная смесь разделение таких смесей перегонкой исключается. Подобным случаям на графиках VII— IX (см. рис. П-36) соответствуют пунктирные диагонали. [c.203]

Анализ смесей. Смесь органических веществ может быть твердой или жидкой, а также содержать одновременно твердую и жидкую фазы. В последнем случае не следует ожидать, что фильтрование приведет к разделению, поскольку фильтрат всегда будет содержать некоторое количество растворенного твердого вещества, а отфильтрованное твердое вещество — следы жидкости. Методы выделения чистых образцов компонентов из смеси могут быть как физическими, так и химическими. К физическим методам относится дробная перегонка. Однако она применима только в том случае, если вещества, входящие в состав смеси, сильно различаются по температурам кипения и не образуют азеотропных смесей. Хорошие результаты при разделении смесей двух веществ дает ис- [c.127]

Разложение азеотропных смесей. Смеси с постоянной температурой кипения в некоторых отношениях подобны чистым веществам, что обусловлено одинаковым составом жидкой и паровой фаз у таких смесей. Состав азеотропных смесей зависит, однако, от давления, при котором производится перегонка, и редко отвечает стехиометрическим соотношениям. Методы, применяемые для разложения азеотропных смесей, зависят от природы компонентов, образующих двойную смесь. [c.103]

Разделение веществ перегонкой происходит тем легче, чем больше различаются парциальные давления паров разделяемых веществ. Однако в некоторых случаях, несмотря на значительную разницу в точках кипения чистых веществ, их омеси нельзя разделить перегонкой. Причина этого явления заключается в том, что некоторые вещества образуют постоянно кипящие (азеотропные) смеси, состав паров которых не отличается от составй жидкой фазы так, например, смесь 95,5% этилового [c.34]

Разделение веществ перегонкой происходит тем легче, чем больше различаются парциальные давления паров разделяемых веществ. Однако в некоторых случаях, несмотря на значительную разницу Б точках кипения чистых веществ, их смеси нельзя разделить перегонкой. Причина этого явления заключается в том, что некоторые вещества образуют постоянно кипящие (азеотропные), смеси, состав паров которых не отличается от состава жидкой фазы так, например, смесь 95,5% этилового спирта и 4,5% воды обладает наибольшим давлением пара (наименьшей температурой кипения) па сравнению с чистым этиловым спиртом и водой или любыми их смесями в других соотношениях. Поэтому такая смесь будет перегоняться в первую очередь, независимо от соотношения исходных компонентов. Примером постоянно кипящей смеси с наименьшим давлением пара (наибольшей температурой кипения) можетслужить смесь 77,5% муравьиной кислоты и 22,5% воды. В подобных случаях чистое органическое вещество получают либо обходным путем, либо удаляют второй компонент постоянно кипящей смеси, применяя какие-либо другие (химические или физические) методы. Так, например, последние 4,5% воды можно удалить из этилового спирта кипячением с окисью кальция или настаиванием над безводной сернокислой медью и пскхчедующей обработкой металлическим кальцием или магнием. [c.30]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология