Растворы жидкостей в жидкостях. Системы с ограниченной растворимостью

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]

При растворении ж ид костей в воде одни из них смешиваются с ней во всех отношениях, другие до известного предела, т. е. эти жидкости и вода ограниченно растворимы друг в друге. В последнем случае образуются двухслойные системы, как, например, система анилин — вода верхний слой — насыщенный раствор анилина в воде и нижний слой — насыщенный раствор воды в анилине. С повышением температуры обычно взаимная растворимость жидкостей увеличивается, и при некоторой температуре обе жидкости смешиваются в любых соотношениях, поверхность раздела между ними исчезает. Такая температура называется критической температурой растворения. Критическая температура растворения для системы анилин — вода равна 167 "С начиная с нее, обе жидкости смешиваются во всех отношениях. [c.144]

Большинство веществ обладает ограниченной растворимостью в воде и других растворителях. Поэтому в ионообменных реакциях равновесие часто сдвигается в результате образования осадка. На смещение равновесия в растворах электролитов влияют многие факторы, при этом изменение давления незначительно влияет на смещение равновесия из-за малой сжимаемости жидкостей. Изменение температуры в равновесной системе позволяет повышать или понижать растворимость вещества, а также вызывать изменение степени диссоциации слабого электролита. Важнейшим фактором, позволяющим смещать положение равновесия в растворах электролитов, является изменение концентрации ионов в растворе. [c.44]

Б. Равновесия пар — жидкий раствор в системах с ограниченной взаимной растворимостью жидкостей. Если система образована из двух летучих ограниченно смешивающихся жидкостей, то при испарении такой двухфазной системы пар будет содержать оба компонента и находиться в равновесии с каждой из жидких фаз. Согласно правилу сосуществования фаз в гетерогенной системе две фазы, находящиеся порознь в равновесии с третьей фазой, равновесны между собой. Следовательно, оба раствора равновесны не только с паром, но и между собой. При этом химический потенциал каждого из компонентов во всех равновесных фазах одинаков, т. е. [c.395]

В случае системы жидкость — жидкость возможны два случая растворимости полностью смешивающиеся жидкости и жидкости, смешивающиеся ограниченно. Однако, согласно современной трактовке растворимости [55], каждая пара жидкостей в достаточно широком интервале изменения температуры имеет зоны полной и ограниченной растворимостей. Зона частичной растворимости ограничена верхней и нижней критическими температурами растворения (Гкр. в и Гкр. н). При 7 >Гкр. в или 7 <7 кр, н жидкости неограниченно растворимы. Отсюда повышение температуры может вызвать уменьшение взаимной растворимости жидкостей и, следовательно, увеличение селективности извлечения какого-либо иного компонента раствора. Так как вещество существует в виде жидкости в ограниченном интервале температур, верхняя и нижняя [c.34]

Простейшим примером могут служить системы, составленные из двух взаимно ограниченно растворимых жидкостей. Эти системы состоят нз двух фаз насыщенного раствора второго компонента в первом и насыщенного раствора первого компонента во втором. Состав насыщенных равновесных растворов зависит от температуры и давления. Однако для заметного изменения взаимной растворимости двух жидкостей при постоянной температуре необходимо прибегать к довольно большим давлениям. Поэтому практическое значение имеет главным образом зависимость взаимной растворимости от температуры при постоянном давлении. [c.397]

Термодинамическая система, состоящая из различных по своим свойствам частей, разграниченных поверхностями раздела, называется гетерогенной системой. Примеры гетерогенных систем смесь двух кристаллических веществ, насыщенный раствор соли в воде и кристаллы соли смесь нескольких жидкостей, трудно растворимых друг в друге вода и водяной пар сплав свинца и олова, состоящий из отдельных кристаллов РЬ и 5п. Каждая гетерогенная система состоит из отдельных фаз. Фазой называется часть гетерогенной системы, ограниченная поверхностью раздела и характеризующаяся в отсутствие сил внешнего поля одинаковыми физическими свойствами во всех своих точках. [c.319]

При изучении равновесия пар — жидкость в системах с ограниченной взаимной растворимостью жидкостей пользуются диаграммам состояния давление — состав (рис. 138, а и 139, а) и температура кипения — состав (рис. 138, б и 139, б). Каждая диаграмма кривыми пара и жидкости делится на ряд областей / — область пара // — область первого жидкого раствора (кривая ВЬА) III — область, второго жидкого раствора (кривая АЬВ) IV — область пара и первого жидкого раствора V — область пара и второго жидкого раствора VI — область двух жидких растворов. [c.397]

В точке с исчезает последняя кайля фенольного раствора, температура опять начинает понижаться, и фенол выделяется из водного раствора, т. е. возобновляется процесс, протекавший по кривой аВ н прерванный из-за ограниченной растворимости (область ВКС). При достижении раствор будет насыщенным не только фенолом, но и водой, т. е. начнется кристаллизация эвтектики в точке о без изменения состава жидкой фазы. Появление льда (третья фаза) вновь приводит к температурной остановке. После замерзания последней капли жидкости температура будет падать без каких-либо изменений в системе. Длины отрезков на кривой охлаждения, которые отвечают температурным остановкам для состава 2 и состава, 3, 4 и 5 (см. ниже), приняты пропорциональными количеству кристаллизующегося вещества. Последнее легко определить, исходя из общего количества первоначально взятой смеси и положения точек В, С и М. [c.209]

Растворами называются системы, в которых молекулы одного (растворяемого) вещества равномерно распределены между молекулами другого вещества (растворителя). В случае растворов жидкостей возможны два случая. В первом случае, когда вещества обладают ограниченной растворимостью, растворителем считается то из них, прибавление которого к раствору возможно в неограниченном количестве без нарушения однородности последнего. Вещество, растворимость которого в этом растворе ограничена, называется растворенным. В сл> ае веществ с неограниченной растворимостью друг в друге, примером которых могут быть этиловый спирт и вода, растворителем называется то из них, которое присутствует в растворе в относительно большем количестве. При растворении твердых веществ, газов и многих жидкостей в жидкостях для каждой пары растворитель — растворенное вещество существует предельное значение содержания его, выше которого растворение не происходит. Это предельное значение называется растворимостью. Растворимость веществ зависит от температуры. Растворимость твердых тел и жидкостей дается в граммах, насыщающих 100 мл растворителя, с указанием растворителя и температуры растворения. [c.11]

Известно, что критические системы, возникающие вблизи температуры смешения двух- и многокомпонентных жидкостей с ограниченной растворимостью, обладают неоднородной структурой. Однако, несмотря на большое число работ, посвященных изучению критических явлений, до сих пор нет ясных представлений о природе структурных неоднородностей вещества Б критическом состоянии. И в настоящее время остается дискуссионным вопрос соответствует ли состояние системы вблизи критической температуры смешения (Гс) однофазному гомогенному раствору с характерными для этого состояния [c.157]

Полимер может смешиваться с низкомолекулярной жидкостью неограниченно и ограниченно (гл. IV). При образовании истинного раствора в случае ограниченного смешения при данной температуре в полимере может раствориться только определенное количество пластификатора. Если количество пластификатора, введенное в полимер механически (в смесителе), превышает его растворимость в полимере, то избыток пластификатора постепенно должен выделиться из полимера, т. е. и в этом случае будет иметь место расслоение системы. [c.179]

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]

Известны два типа систем, состоящих из ограниченно растворимых жидкостей. В системах первого типа общее давление пара над растворами любого состава больше давлений паров чистых жидкостей при той же температуре (Р Р > р1). Такая зависимость общего давления пара от состава характерна для систем с достаточно близкими давлениями насыщенных паров чистых компонентов и относительно малой взаимной растворимостью жидкостей, например, для систем анилин — вода, фурфурол — вода, бутанол — вода, диэтилкетон — вода и многих других. В системах второго типа общее давление пара над растворами любого состава лежит между давлениями пара чистых жидкостей при той же температуре Р <Р<Р1)- Такая зависимость общего давления пара от состава наблюдается в системах с резко отличающимися давлениями паров чистых жидкостей и относительно большой взаимной растворимостью жидкостей, например, в системах никотин — вода, анилин — гексан и др. [c.396]

Диаграммы состояния некоторых систем из взаимно ограниченно растворимых жидкостей приведены на рис. XIV, 1. Каждой фигуративной точке всей системы, лежащей внутри заштрихованной области, например точке а, соответствуют две точки, отвечающие составам равновесных растворов, в данном случае точки Ь и с. [c.397]

По взаимной растворимости бинарные жидкие смеси можно разделить на три группы 1) растворимые одна в другой во всех отношениях (этиловыйспирт—вода) 2) практически не растворимые (бензол — вода) 3) ограниченно растворимые одна в другой (фенол — вода, никотин — вода, эфир — вода). Взаимная растворимость ограниченно растворимых жидкостей изменяется с температурой она может увеличиваться (фенол — вода) или уменьшаться (триэтиламин — вода) при повышении температуры. Температура, при которой жидкости растворяются во всех отношениях, называются критической температурой. Зависимость взаимной растворимости ограниченно смешивающихся жидкостей от температуры лучше всего выразить графи-ч ки в виде диаграммы растворимости. На рис. 13 приведена диаграмма растворимости системы фенол — вода. На абсциссе откладывают состав смеси в весовых или мольных процентах, на ординате — температуру. Если к воде при комнатной температуре (20°) добавить избыток фенола, то раствор станет насыщенным при данной температуре и смесь разделится на два слоя. Каждый из слоев после установления равновесия представляет со- [c.67]

Набухание ВМС. ВМС набухают и растворяются в низкомо-кулярных жидкостях. Так как подвижность молекул растворителя намного больше подвижности макромолекул, то первой стадией взаимодействия является набухание — проникновение молекул растворителя в глубь ВМС со значительным увеличением его массы и-объема, но с сохранением формы образуется гель. Если низкомолекулярная жидкость ограниченно растворима в ВМС, то набухание будет ограниченным, оно не заканчивается образованием текучей системы. Растянутая сетка макромолекул, стремясь сократиться, препятствует увеличению содержания растворителя. Прю неограниченной растворимости низкомолекулярной жидкости в полимере его пачки после набухания продолжают раздвигаться и макромолекулы постепенно диффундируют в растворитель, образуя раствор. Такое набухание называют неограниченным. Основным от личием разбавленных равновесных растворов ВМС от лиофобных. золей является их термодинамическая устойчивость, что свойственно и истинным растворам. [c.285]

Влияние температуры на растворимость жидкостей особенно заметно для системы фенол — вода. Ниже 68° С оба вещества ограниченно растворимы друг в друге и образуют два слоя. Выше этой температуры слои исчезают и образуется прозрачный раствор. [c.66]

Ограниченное набухание может переходить в неограниченное при повышении температуры или изменении состава среды. Например, студень желатины растворяется в воде при нагревании выше 40—42° С или при комнатной температуре при добавлении 2М K NS или KI. Эти явления вполне аналогичны переходу ограниченно растворимых жидкостей, например, системы фенол — вода, к полному смешению при нагревании выше 66° С или при добавлении салици-лата натрия. В отличие от неограниченного набухания, ограниченно набухший студень, как и система ограниченно растворимых жидкостей, находится в равновесном состоянии. [c.180]

Стандартное состояние компонентов раствора (98, 99) выражается из соображений удобства расчета их свойств. Для неограниченно смешивающихся жидкостей в качестве стандарта выбирают состояние чистых компонентов (симметричная система отсчета). Для растворов с ограниченной растворимостью [c.314]

Ограниченно растворимые жидкости, например вода и эфир, образуют двухфазную систему. Система остается двухфазной и в том случае, когда одна из фаз раздроблена на зерна и каили, например суспензии, взвеси (песок в воде), эмульсии (керосин в воде). Твердый раствор представляет собой одну фазу, а эвтектический сплав— двухфазную систему. [c.68]

Ограниченная растворимость двух жидкостей. В зависимости от своей природы жидкости в разных соотношениях смешиваются друг с другом — от практической нерастворимости в любых условиях до неограниченной взаимной растворимости. Рассмотрим сДучай ограниченной взаимной растворимости на примере двойной системы анилин—вода. Если при постоянной температуре путем длительного и энергичного встряхивания перемешать произвольные, но достаточно большие количества анилина и воды, получится неустойчивая эмульсия. С течением времени она расслаивается на два сопряженных раствора верхний — насыщенный раствор анилина в воде и нижний — насыщенный раствор воды в анилине. При постоянной температуре оба раствора имеют строго определенный равновесный состав, который (в известных пределах концентраций) не изменяется при добавлении новых порций анилина и воды, изменяются лишь относительные количества растворов. [c.197]

При расчете процесса экстракции, так же как и любого другого массообменного процесса, необходимо знание равновесных концентраций, которые для трехкомпонентных систем жидкость-жидкость можно представить на треугольной диаграмме. На рис. 18-5 вершина А соответствует растворителю в исходном растворе, вершина 5-растворенному веществу, вершина С-экстрагенту. На такой диаграмме при данной температуре рассмотрим систему, состоящую из компонентов А, В м С, причем компоненты А тл. В. В VI С неограниченно растворимы друг в друге, а компоненты А и С-ограниченно растворимы. При наличии в системе определенных количеств компонентов А и С может образоваться двухфазная жидкая система. [c.147]

Строго говоря, в любой паре жидкостей существует определенная (иногда весьма ограниченная) взаимная растворимость, так что в реальных системах в равновесии сосуществуют насыщенные растворы первой жидкости во второй и наоборот. [c.239]

Инвариантному равновесию трех фаз отвечают точки, лежаш,ие на участке а Ь линии фиксированного общего давления а и Ь — составов растворов 1 ]л2 с — состава с пара над растворами / и 2. В соответствии с правилом фаз давления р, рд и рв постоянны во всей области ub ограниченной растворимости и не зависят от содержания компонентов в системе, следовательно, от количеств растворов 1 н 2. Это означает, что температура кипения двухфазной жидкой смеси тоже будет постоянной, пока в процессе выкипания не исчезает один жидкий слой. Двухфазная смесь жидкостей, нераздельно кипящая при постоянной температуре, называется гетероазеотропом. [c.193]

К трехкомпонентным системам относятся также растворы трех жидкостей. Как и для двухкомпонентных смесей, здесь наблюдается ограниченная растворимость, и тогда раствор расслаивается (рис. 92, й). [c.157]

Ограниченная взаимная растворимость компонентов в твердом состоянии совершенно аналогична ограниченной взаимной растворимости двух жидкостей. В системах, в которых кристаллизуются твердые растворы, появляется область разрыва растворимости вследствие уменьшения взаимной растворимости при температурах ниже линии солидуса. Рассмотрим два типа диаграмм с ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии. [c.195]

Мы рассмотрели ограниченную растворимость жидкостей при отсутствий в системе твердой фазы. Во многих случаях наблюдается, однако, расслоение раствора или расплава, после того как из него выпало определенное количество кристаллов одного или двух компонентов. [c.157]

Равновесие между двумя жидкими растворами изучали в 15600—56251. Первыми были работы Н. А. Шилова и Л. К. Ле-пинь [5600—56021 последующие исследования охватывают как системы ограниченно растворимых жидкостей, так и распределение вещества (веществ) между жидкими фазами. Примером первых могут служить [5607, 5608, 5609], примером вторых [5603—56061. В [5610—5613] разработан метод проверки и корреляции данных по равновесию жидкость — жидкость в тройных системах. Вопросы теории расслаивания в применении к определенным группам объектов рассмотрены в [5625—56351. Так, в [5628—56311 рассмотрено распределение данного вещества между металлом и щлаком, причем в основу анализа положена ионная теория шлаков, разработанная О. А. Есиным. [c.51]

В отношении взаимной растворимости жидкостей часто является применимым эмпирическое правило подобное растворяет подобное . Вещества, бли,зкие между собой по составу, строению и величине молекул, хорошо растворимы друг в друге. Так, углеводороды хорошо растворяются в углеводородах, спирты — в спиртах и т. д. Однако это правило нельзя толковать слишком широко. Известно много случаев, когда расплавленные металлы обнаруживают ограниченную растворимость один в другом, например в системах РЬ—2п, Сг—Си, А1—С(1. Нельзя ожидать, что все соли в расплавленном состоянии будут полностью смешиваться между собой во всех отношениях. Но соли, близкие между собой по своему составу, обладают хорошей взаимной растворимостью. [c.333]

При ограниченной растворимости двух жидкостей друг в друге система состоит из двух фаз фазы насыщенного раствора второго компонента в первом и фазы насыщенного раствора первого компонента во втором. Такие растворы в условиях равновесия называются сопряженными. При умеренных давлениях составы сопряженных растворов зависят от температуры. При повышении температуры, как правило, растворимость компонентов друг в друге повышается (нногда аналогичное явление наблюдается и при понижении температуры). Для таких систем существует температура, при которой система из гетерогенной переходит в гомогенную. Температура, при которой система становится гомогенной, называется критической [c.177]

При растворении твердых веществ в жидкостях обычно наблюдается лишь очень небольшое изменение объема системы. Поэтому растворимость твердых веществ от давления практически не зависит, f Растворимость жидкостей в жидкостях может быть неограии-ченной, когда обе жидкости смешиваются в любых соотноше-пиях (например, вода — этиловый спирт, вода — глицерин, вода — серная кислота) или ограниченной (например, вода — диэтиловый эфир, вода — бензол). В последнем случае при смешении жидкостей наблюдается расслаивание — смесь распадается на два слоя, из которых один представляет собой насыщенный раствор первой жидкости во второй, а второй слой --насыщенный раствор второй жидкости в первой. [c.78]

Напротив, если студень поглощает определенное количество растворителя, но не образует раствора полимера, то такое набухание называется ограниченным (например, желатина в холодной воде). Ограниченное набухание может переходить в неограниченное при повышении температуры или изменении состава среды. Например, студень желатины растворяется в воде при нагревании выше 40—42 или при комнатной температуре при добавлении 2М КСЫ8 или К1. Эти явления вполне аналогичны переходу ограни-ченно-растворимых жидкостей, например, системы фенол-вода, к полному смешению при нагревании выше 66° или [c.201]

На рис. 14.2 приведена фазовая диаграмма для трехкомпонентной системы из двух ограниченно растворимых друг в друге жидкостей — воды А и органического растворителя В, между которыми распределен компонент г. Ниже кривой ab — область гетерогенных систем, в которой они расслаиваются на водную и органическую фазы. Пусть точка Р — состав исходного водного раствора компонента i, а точка Q — состав исходного органического экстрагента, регенерированного после экстракции и потому содержащего небольшие количества воды и компонента i. При смешении этих жидкостей в отношении QM РМ точка всей системы будет находиться, в М, т. е. внутри гетерогенной области. Поэтому смесь М разделится на органическую Т и водную R фазы, точки состава которых лежат на концах конноды TR, соединяющей соравновесные фазы (в системах такого вида конноды строятся по экспериментальным данным). Как видно из положения этих точек, в результате экстракции концентрация компонента i в водной фазе уменьшилась, а в органической — увеличилась. [c.319]

В значительно более частом случае ограниченной взаимной растворимости веществ растворителем служит тот компонент, структуру которого сохраняет раствор. Так, при 20° С в системе НгО — Na l при содержании менее 26,4% Na l (это концентрация насыщенного раствора) растворитель — вода в системе Н2О—(СгН5)гО, содержащей (при 20° С) меньше 6,89% эфира, растворитель — вода, а при его содержании больше 98,64% — эфир (между указанными концентрациями эфира система представляет собой двухслойную жидкость верхний слой — раствор воды в эфире и нижний — раствор эфира в воде) в системе Си—Zn при 600° С в меди как растворителе растворяется до 37% цинка и твердый раствор имеет структуру меди — гранецентрированную кубическую решетку, и одновременно в цинке как растворителе растворяется до 11 % меди с образованием твердого раствора с кристаллической решеткой цинка — гексагональной решеткой. Формально в подобных системах с ограниченной растворимостью растворитель можно определить как тот компонент, при прибавлении которого не может образоваться насыщенный раствор. В этом легко убедиться, рассматривая вышеприведенные примеры. [c.230]

Закон распределения. При ограниченной растворимости жидких фаз или растворения газов в жидкостях необходимо учитывать концентрации растворенных веществ в обоих соприкасающихся равновесных фазах, т. е. распределение веществ. Так, в системе из взаимно ограниченно растворяющихся жидкостей HgO— gHgNHg сосуществуют две фазы верхний слой — раствор анилина в воде нижний слой — раствор воды в анилине. [c.176]

При ограниченной растворимости каждая из жидкостей переходит в другую до определенного предела, в результате образуется двухслойная система. Верхний и нижний слои обладают неодинаковым составом и представляют собой иасыщенные при данной температуре растворы одной жидкости в другой. Между иими имеется отчетливая граница раздела. Например, при смешении анилина и воды образуется два слоя нижний — анили- [c.228]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология