Состав пара и жидкой фазы идеального раствора

Ряд реакций с газообразным водородом, главным образом гидрирования, проводят при невысоких температурах, когда реагенты и (или) продукты находятся в жидкой фазе. Если для той же температуры выполнен термодинамический расчет для газофазной реакции (все компоненты — газообразные), т. е. найдены АЯ°, К°р, равновесный состав, то можно перейти к термодинамическим характеристикам равновесия в газожидкостной системе. Для идеального раствора рг = р°1М1 (где р°1 — давление насыщенного пара компонента а N1 — мольная доля I в жидкости). Поэтому, пренебрегая содержанием Н2 в жидкой фазе мало), имеем для паровой (п) фазы [c.298]

Состав пара и жидкой фазы идеального раствора [c.364]

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]

Бензол и толуол образуют растворы, очень близкие к идеальным. При 80° С давления пара (р°) равны 753 мм рт. ст. для бензола и 290 мм рт. ст. для толуола, а) Найти состав и общее давление пара при 80° С для раствора с равными мольными долями (0,5) бензола и толуола, б) Найти состав жидкой фазы, находящейся при 80 С в равновесии с паром, в котором мольная доля бензола равна 0,75. [c.142]

Наиболее распространенным в практике ректификации типом систем являются системы, жидкая фаза которых представляет собой реальный раствор, а паровая фаза может рассматриваться как идеальный газ. Пользуясь коэффициентами активности, состав пара в таких системах можно рассчитать по уравнению (94), в котором коэффициенты относительной летучести выражаются соотношениями [c.28]

Для такой смеси неполярных молекул отклонения от идеальности в жидкой фазе незначительны. На рис. IV- 1 и 1У-12 представлены результаты расчета температуры кипения и состава паров у по заданным значениям х п Р, полученные при помощи уравнения Вильсона. Как состав паров, так и температура кипения прекрасно согласуются с экспериментальными данными. Поскольку отклонение от идеального раствора невелико, столь же хорошие результаты получаются и по уравнению ван Лаара. [c.45]

Жидкости А и В не смешиваются между собой, но порознь образуют с жидкостью С идеальные растворы, которые также не смешиваются. Давления насыщенных паров всех фех чистых компонентов равны 1 бар. Значение Кр газовой реакции А + В = С равно 2. Найдите равновесный состав и количества обеих жидких фаз, если исходная смесь содержала 1 моль А и 1,4 моля В. Количеством вешества в газовой фазе пренебречь. [c.35]

Гетерогенная система состоит из смеси трех изомеров орто, мета, пара) ксилола в жидкой и паровой фазах при 100 °С. Предполагая жидкий раствор идеальным, найдите а) константы равновесия изомеризации в паровой фазе б) константы равновесия изомеризации в жидкой фазе в) давление и состав пара [c.37]

Схему промышленного использования процесса экстрактивной кристаллизации можно иллюстрировать приводимым ниже примером, включающим материальный баланс. Допустим, что требуется разделить 100 кг/час смеси равных количеств пара- и метаксилола на индивидуальные изомеры. Предполагается, что на каждой ступени кристаллизации чистые кристаллы отделяются от жидкой фазы ири помощи идеальных сепарирующих устройств. К системе добавляют соответствующий углеводородный растворитель, например к-иентан, который непрерывно циркулирует в процессе. Состав, температура и расход потоков для каждой ступени определяются на основании материального баланса, исходя из диаграммы фазового состояния (рис. 3). Схема процесса и все расчетные данные представлены на рис. 12. Для простоты вся теплообменная аппаратура, необходимая для уменьшения нагрузки холодильной установки, на схеме не показана. Количество циркулирующего растворителя должно быть большим и достигает 7 1 по отношению к товарному метаксилолу. В процессе необходимо также применять внутреннюю циркуляцию маточного раствора. Однако если допускается некоторое снижение чистоты метаксилола, получаемого экстрактивной кристаллизацией, то можно отказаться от заключительной ступени процесса — простой кристаллизации, и процесс существенно упрощается. [c.76]

В случае полной взаимной растворимости компонентов система имеет три степени свободы, поэтому можно сделать постоянными, например, температуру, давление и состав жидкости. При этом состав пара, находящегося в равновесии с жидкой фазой, тоже будет постоянным. Изменение парциальных давлений компонентов в парах кипящей тройной смеси для идеального раствора, как и для бинарной смес и, выражается равенствами [c.37]

На фиг. 4-1 (часть VIII) даны соотношения упругостей паров для бинарного раствора вода — пиридин [1]. Эта система показывает заметные отклонения от идеальности и дает смесь, общая упругость паров которой больше, чем у наиболее летучего чистого компонента в результате получается азеотропная смесь с минимальной температурой кипения. Части V, VI и IX фиг. 4-1 показывают парциальные и общие упругости паров для трех бинарных систем, в которых один из компонентов является соответственно парафиновым, циклопарафиновым или ароматическим углеводородом часть V, н-гептан и этиловый спирт [8] часть VI, циклогексан и этиловый спирт [9] часть IX, толуол и уксусная кислота [1]. В каждой из этих систем образуются смеси, общая упругость паров которых больше, чем у наиболее летучего компонента в чистом виде в результате этого образуются азеотроппые смеси с минимальной температурой кипения. Для этих систем отклонение от идеальности очень велико, и в каждом случае образуется азеотропная смесь с значительно более низкой точкой кипения, чем пизкокипящего компонента. Для бинарных растворов, оба компонента которых полностью смешиваются в жидкой фазе, возможнытривида диаграмм температура—состав (включающих как жидкую, так и паровую фазы), как показано на фиг. 4-2. [c.75]

Для тех Случаев, когда общее давление паров смеси двух жидкостей выражается прямой (идеальные растворы), нетрудно вывести формулу, связывающую состав пара с составом жидкой фазы. [c.364]

Сравнив скрытые теплоты испарения (1) реальных растворов спирта со скрытой теплотой испарения механической смеси компонентов, выясним еще отношение величины I к скрытой теплоте испарения идеальных растворов воды и спирта. Таковыми мы должны считать растворы воображаемого состава х , и 1 — Хо, насыщенные пары которых имеют состав, тождественный составу паров взятых для сравнения реальных растворов. Для таких идеальных растворов, как и для механических смесей, ДА = 0, но в отличие от последних относительное содержание компонентов в жидкой и парообразной фазах не тождественно. [c.254]

Весьма существенно, что даже для идеальных растворов составы жидкости и пара различаются. На рис. 24—26 по оси абсцисс отложен состав жидкости. Найдем теперь состав пара, если жидкость представляет собой идеальный бинарный раствор, а пар — смесь идеальных газов. Пусть Хг по-прежнему относится к мольным долям компонентов в жидкой фазе, а мольные доли компонентов в газовой фазе обозначим через Уг. Задача состоит в том, чтобы у выразить через Xi. [c.176]

В идеальном случае при перегонке подобного рода растворов различных концентраций должно наблюдаться следующее сначала должен отгоняться тот компонент, который находится в данной смеси в избытке затем наступает перегонка постоянно кипящей при данном давленип смеси, причем состав ее жидкой и паровой фаз, равно как упругость паровой фазы во все время перегонки, сохраняются постоянными. Такого рода растворы называются азеотропными. Графически (рис. 58) перегонка азеотропной смеси может быть выражена кривой 9, представляющей как бы прямую противоположность кривой 1. Для реальных смесей этого рода кривая и здесь имеет закругленные концы, так как в случае слабых растворов общая упругость паров приобретает свое предельное значение не сразу, а лишь постепенно. [c.362]

Положительные отклонения от идеальности. Возвратимся к изотерме состав жидкой фазы — давление насыщенного пара. Зависимость давления пара от состава раствора (при Т = onst) далеко не всегда подчиняется закону Рауля. Во многих случаях наблюдаются более или менее значительные отклонения от закона Рауля или, как принято говорить, отклонения от идеальности. Растворы, в которых наблюдаются отклонения от идеальности, называют неиде-алъными растворами. [c.206]

Бензол и толуол образуют почти идеальный раствор. При 80° давления нара бензола и толуола равны 753 мм рт. ст. и 290 мм рт. ст. соответственно, а) Определить состав пара и общее давление пара при 80° для раствора, в котором мольные доли бензола и толуола равны 0,5. б) Каков состав жидкой фазы, находящейся в равновесии с паром, мольная доля бензола в котором равна 0,75 [c.190]

Паро-жидкостная смесь бензола и толуола находится в равновесии при 80 С. Паровая фаза содержит 65% мол, бензола и 35% мол. толуола. Требуется найти полное давление в системе и состав жидкой фазы в предположении, что она является идеальным раствором, а паровая — идеальным газом. Упругости паров бензола и толуола при ВО С равны соответственно 756 и 287 мм рт. ст. [c.475]

Отметим в заключение некоторые особенности диаграмм поверхностного натяжения. По экспериментальным данным можно построить две изотермы поверхностного натяжения, считая его функцией состава фазы (а) или фазы (р). Поскольку составы фаз при равновесии однозначно связаны друг с другом, обе эти изотермы в термодинамическом отношении равноценны и являются характеристикой состояния системы. Это верно и для систем жидкий раствор — пар, хотя в таких системах вдали от критической точки поверхностное натяжение создается в основном жидкой частью поверхностного слоя (см. 8 главы П1). Поэтому, зная изотерму состава пара, всегда можно построить изотерму поверхностного натяжения в переменных состава пара, как показано на рис. 11. Полученные таким образом диаграммы поверхностного натяжения напоминают аналогичные диаграммы для температуры или давления с той разницей, что области, лежащие выше и ниже изотерм поверхностного натяжения, не имеют физического смысла, так как любая диаграмма поверхностного натяжения может относиться только к двухфазному равновесию. Использование изотермы поверхностного натяжения в переменных состава пара оказывается полезным при нахождении состава поверхностного слоя (см. главу VI, 6), так как пар часто можно считать идеальным, что значительно упрощает термодинамические расчеты. Если же найден и состав поверхностного слоя как функция состава раствора и [c.113]

На фиг. 8 представлены кривые парциальных давлений одного из компонентов бинарного неидеального раствора в функции мольного состава жидкой фазы для различных положительных отклонений от закона Рауля. При некоторых определенных значениях величин отклонений от свойств идеального раствора и, в частности, для систем, компоненты которых имеют близкие температуры кипения, кривая общего давления паров системы может иметь экстремальную точку. В этом случае раствор, состав которого отвечает максимуму или минимуму суммарной упругости паров, называется азеотропи-ческим раствором и характеризуется тем, что жидкость кипит при постоянной температуре и находится в равновесии с паром одного и того же с нею состава [7]. [c.17]

Так как давления паров чистых компонентов, из которых со стоит раствор, как правило, не равны, то состав жидкой фазы, вы раженный в молярных долях или молярных процентах при задан ной температуре, будет отличаться от состава пара. В составе пара доля более летучего компонента будет выше, чем в растворе. Со став пара над идеальной системой в зависнмости от состава жид кости легко рассчитать из уравнения (17). Поэтому, если по оср абсцисс отложить состав пара, а по оси ординат — давление пара на графике для идеальных смесей получим кривую р илр линию пар (рис. 31,а). Кривая рд/рз выражает зависимость дав ления пара над раствором от состава жидкости и назьшается линие жидкости . График функционально связывает состав жидкости и состав пара. Так, ести состав жидкости соответствует точке /, то состав пара в этом случае соответствует точке /. [c.117]

Мольная доля В в этом паре составляет =0,75. Таким образоЧ , пар обогащен более летучим компонентом В. Пару, обладающему давлением 80 мм рт. ст. и содержащему 0,75 мольных долей В, отвеча-ет точка у. Иными словами, жидкость состава х находится в равновесии с паром состава у. Построив ряд точек так же, как точку у, получаем кривую Р°аУР°в которая показывает, что даже в случае идеального раствора двух веществ с различным давлением насыщенных паров состав насыщенного пара не совпадает с составом жидкой фазы. Следует еще раз подчеркнуть, что диаграмма рис. 49 получена для некоторой постоянной температуры. [c.201]