Зависимость температуры кипения растворов от их состава

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]

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]

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]

Согласно правилу фаз Гиббса, бинарная двухфазная система при закрепленных двух параметрах (температура и давление) является нонвариантной, т. е. жидкой фазе заданного состава отвечает пар с определенной концентрацией компонентов. Поэтому,, имея экспериментальные данные о равновесии жидкость—пар в виде зависимости температуры кипения от состава раствора при постоянном давлении или зависимости общего давления пара от состава раствора при постоянной температуре, можно с помощьк> термодинамических соотношений рассчитать состав пара. [c.108]

Некоторые жидкости, взятые в определенных соотношениях, образуют смеси, при перегонке которых состав пара не отличается от состава жидкости. Согласно второму закону Д. П. Коновалова точки максимума и минимума на кривой зависимости температуры кипения от состава как раз и соответствуют таким растворам. В качестве примера на рис. 34, б приведена соответствующая диаграмма состояния для смеси с максимальной температурой кипения (азотная кислота — вода), а на рис. 34, в — для смеси с минимальной температурой кипения (этиловый спирт — вода). [c.28]

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]

Воспользуемся координатной системой по оси абсцисс отложим состав фаз, а по оси ординат —- температуру кипения 0 при постоянном давлении. Нанесем (рис. 1—19) зависимости температуры кипения от состава жидкости и пара, находящихся в равновесном состоянии. Пусть точка а на кривой жидкости соответствует начальному составу раствора, точка кипения [c.78]

Области существования пара, жидкости и твердого вещества соответственно отмечены буквами V, I, 8. Поле V от поля V + отделяет кривая кипения, которая в случае нелетучего соединения показывает зависимость температуры кипения от состава раствора состав пара при этом постоянный — он содержит только молекулы воды. Концентрация неорганических соединений (С) дана в процентах по массе. Растворимость при высоких температурах определялась в замкнутом объеме. [c.47]

Впервые наличие минимума давления пара в бинарных смесях было открыто Дальтоном [1], который отметил, что в конце перегонки водных растворов соляной и азотной кислот температура кипения и состав дистиллята остаются неизменными. При этом температура кипения смеси выше температуры кипения чистого высококипяш,его компонента, что обусловливает наличие минимума на кривой зависимости давления пара от состава. [c.9]

Первые сведения о существовании молекулярных соединений ароматических углеводородов с донорами протонов были получены [252— 255 при изучении свойств растворов алкилбензолов в жидких хлористом и бромистом водородах (температуры кипения соответственно —84 и —67°). Образование молекулярных соединений при растворении алкилбензолов в галоидоводородах было констатировано при этом по появлению максимумов на кривых зависимости температуры замерзания раствора от соотношения компонент. Данные о составе подобных соединений и температурах их плавления (температуры, соответствующие максимумам на диаграмме свойство — состав ) сведены в табл. 14. [c.34]

Некоторые жидкости, взятые в определенных соотношениях, образуют смеси, при перегонке которых состав пара не отличается от состава жидкости. Согласно второму закону Д. П. Коновалова точки максимума и минимума на кривой зависимости температуры кипения от состава как раз и соответствуют таким растворам. В качестве примера на рис. 34, б приведена соответствующая диаграмма состояния [c.26]

Выше было показано, что образование азеотропа является следствием отклонения системы от идеальности. Характер зависимости температуры кипения и состава пара от состава жидкости в бинарных системах, имеющих положительный и отрицательный азеотропы, иллюстрируется рис. 24. Жидкость, состав которой находится в области до азеотропной точки, в системах с положительными азеотропами находится в равновесии с паром, содержащим больше (чем раствор) того компонента, концентрация которого принята в качестве независимой переменной. В области концентраций, лежащих за азеотропной точкой, пар относи- [c.102]

В связи с тем, что такие данные не всегда имеются, представляют интерес приближенные методы расчета влияния давления на температуру кипения и состав азеотропной смеси [180—188]. Допуская симметричную форму зависимости неидеальной доли изобарного потенциала смешения от состава раствора (т. е., предполагая, что последние ведут себя как регулярные), Киреев [180, 181] получил следующие выражения, устанавливающие связь между давлением, составом и температурой кипения азеотропа [c.149]

Диаграммам, выражающим зависимость температуры кипения от состава смесей, можно придать иной вид отложить по оси абсцисс убывание температуры кипения раствора с увеличением концентрации низкокипящего компонента, а по оси ординат состав жидкости и пара. Для водноспиртового раство- [c.95]

На рис. 121 приведены кривые, позволяющие установить состав паров над водными растворами серной кислоты при температуре их кипения. Нижняя кривая выражает зависимость температуры кипения водных растворов серной кислоты от их состава, а верхняя соответствует содержанию серной кислоты в парах в зависимости от концентрации серной кислоты в жидкой фазе, а следовательно, и от температуры кипения растворов серной кислоты. [c.286]

На рис. 29 показаны зависимость температуры кипения серной кислоты от ее состава и состав паров над раствором при температуре кипения (при атмосферном давлении). [c.84]

Измерив показатели преломления чистых жидкостей и растворов известного состава, вычертить кривую зависимости показателя преломления от состава (калибровочная кривая). Зная плотности чистых жидкостей, можно перейти от объемных процентов к весовым или молярным и построить график зависимости показателя преломления от состава, выраженного в весовых или молярных процентах. Пользуясь калибровочной кривой, можно по показателю преломления раствора неизвестной концентрации определить его состав. Затем определяют температуры кипения смесей. [c.203]

На диаграмме температура кипения — состав кроме кривой, связывающей температуру кипения с составом раствора, проводят и вторую кривую (2), показывающую зависимость состава насыщенного пара от температуры кипения. Этими кривыми на диаграмме ограничиваются три области. [c.79]

Перегонка в системах, компоненты которых образуют азеотропные смеси, имеет несколько более сложный характер. При фракционной перегонке систем с максимумом на кривой температур кипения получается конденсат, обогащенный тем или иным компонентом, а в остатке — нераздельно кипящая смесь, которая далее перегоняется без изменения состава. Так, при нагревании водных растворов хлороводорода сначала удаляются вода или хлороводород (в зависимости от состава исходного раствора). Когда же состав остатка достигает массовой доли хлороводорода, равной 20,24%, температура кипения становится равной 108,5 °С (если перегонку ведут под атмосферным давлением), и остаток перегоняется без изменения состава. [c.77]

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]

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]

Следуя по кривой с надписью Жидкость , устанавливаем зависимость температуры кипения раствора Н2504 от его концентрации по мере увеличения концентрации кислоты температура ее кипения повышается. При нагревании водных растворов серной кислоты, содержащих менее 70% кислоты, испаряется только вода, как это видно из рисунка (см. кривую с надписью Пар ). При кипении более концентрированных растворов испаряется также и серная кислота, но содержание ее в ларе значительно ниже, чем в жидкости, — процесс концентрирования продолжается. Однако при достижении концентрации 98,3% состав пара и жидкости становится одинаковым, т. е. такая смесь кипит без измене- [c.43]

Давление и состав паров над растворами серной кислоты и зависимость температуры кипения растворов серной кислоты от содержания HaS04 см. в разделе И (стр. 105 сл.). [c.660]

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]

Температуры кипения систем расплавленных солей в зависимости от состава подчиняются тем же закономерностям, что и температуры кипения растворов. На диаграммах, выражающих зависимость температур кипения от состава (диаграммы состав— температура кипения), имеются обычно две кривые, одна из которых сьязывает температуру с составом жидкой фазы, а другая — с составом пара. На рис. 33 представлены две типичные диаграммы состав — температура кипения двойных систе.л [c.72]

Кривая зависимости температуры кипения от состава смеси проходит через максимум в области содержания гидразина 50—60% (мол.) (рис. 5). Гидразин и вода-образуют азеотропную смесь, содержащую 68% (масс.) [55% (мол.)] гидразина с температурой кипения 393,65 К (при 102,5 кПа) [10]. Несколько иной состав азео-тропной смеси получен в работе [31] при пониженных давлениях 53% (мол.) Ы2Н4 (р=16 кПа), 54% (р — = 36,4 кПа), 55,5% (р = 53 кПа), 55% (р = 72,2 кПа) и 54% (р=90,4 кПа). Вследствие образования азеотроп-ной смеси обычной перегонкой разбавленных растворов гидразина нельзя получить раствар концентрации выше 71,5% (масс.). [c.23]

Графическое изображение зависимости температуры кипения сл1есей жидкостей от состава называется д и а г р а м м о 11 к и -п е н п я. На рис. 55 приводится типичная для идеальных растворов диаграмма кипения смеси. Точки на кривой кипения А1В показывают температуры кипения жидкой смесп в зависимости от состава раствора. Точки на кривой конденсации ЛУВ показывают состав пара у), находящегося в равновесии с раствором определенного состава (ж). В области температур и составов над крпвой конденсации смесь находится в газообразном состоянии и в области ниже кривой кипения—в состоянии жидкого раствора. [c.120]

Число теоретических тарелок перегонной колонны в реальных условиях может быть определено методом Мак-Кэйба и Тиле, как показано на рис. 7-9. На этом графике дана зависимость мольной доли менее летучего компонента в паре от мольной доли этого компонента в жидкости при обш ем давлении 1 атм и температуре кипения раствора. Ордината любой точки на сплошной линии (например а, с или е) соответствует реальному составу пара, находящемуся в равновесии с жидкостью, состав которой отложен на оси абсцисс. [c.185]

Эбуллиометрическим методом при различных давлениях измерены температуры кипения растворов пяти бинарных систем. По изотермам давления насыщенного пара рассчитан состав равновесных паровых фаз и избыточные термодинамические функции смешения растворов. Установлена линейная зависимость объемных и рефрактометрических свойств растворов от молекулярной массы компонента и состава систем. Предложены соответствующие корреляционные уравнения. Парожидкостное равновесие систем описано уравнением Вильсона. [c.131]

На рнс. 10.6 изображен один из типов диаграмм температура кипения — состав бинарной жидкой смеси ограниченно растворимых жидкостей при Р = onst. В зависимости от температуры и общего состава смеси в системе может существовать либо одна жидкая фаза (раствор Ж или Жг), либо обе жидкие фазы одновременно. Равновесие жидкости и насыщенного пара при кипении однофазной жидкости характеризуется в этом случае интервалом температур, в котором жидкость и пар изменяют свой состав. Например, жидкость, характеризующаяся точкой I, начинает кипеть при Ti и заканчивает при Т2, при этом состав жидкости изменяется по линии I—2, а состав насыщенного пара по 1 —2. Количество насыщенного пара и равновесной жидкости определяется положением точки суммарного состава смеси по правилу рычага. [c.198]

Реакция нитрохлоропроизводных со спиртовым раствором щелочи протекает при нагревании в открытом аппарате, например с обратным холодильником, но для более быстрого ее проведения в производстве пользуются закрытыми аппаратами (автоклавами). Нагревают смесь до температуры, не на много превышающей температуру кипения соответственного спирта при атмосферном давлении. Состав и порядок прибавления щелочи может быть различен в зависимости от оптимальных условий проведения реакции. Ниже мы укажем некоторые из приемов, которые описаны в патентной н научной литературе. [c.222]