Фазы системы

Если же уравнение (1.47) соблюдается лишь в ограниченном интервале изменения концентраций то А", уже не равно Р , и смысл уравнения (1.47) сводится к установлению простой пропорциональности между парциальным давлением p компонента газовой смеси и его мольной долей в равновесном жидком растворе. В этом случае коэффициент представляет собой константу закона Генри. Если же паровая фаза системы не является смесью идеальных газов, но, так же как и жидкая, подчиняется правилу фугитивности (1.40), законы Рауля и Генри должны выражаться уже с помощью фугитивностей. В общем виде уравнение (1.47) запишется так [c.28]

Так как химический потенциал компонента в различных фазах равновесной системы имеет одну и ту же величину, то в уравнениях (V, 30), (V, 30а) и (V, 31) летучести относятся к компонентам в любой фазе системы, а числа молей и мольные доли—к какой-либо одной из фаз. Если имеется равновесие бинарного жидкого (или твердого) раствора с его насыщенным паром, а последний—идеальный раствор идеальных газов, то в уравнении (V, 31а) можно мольные доли х и отнести к газовой фазе или к жидко-му раствору. В первом случае уравнение (V, 31а) приводится к особой форме уравнения Дальтона (в чем легко убедиться) и может быть использовано как таковое. Во втором случае, определив изменения парциальных давлений компонентов жидкого раствора с изменением его состава, можно найти изменение химических потенциалов компонентов жидкого раствора с его составом. Знание зависимости 1пД-(1пр,.) или l от состава раствора дает возможность вычислять многие термодинамические свойства раствора при данной температуре, а изучение тех же величин при различных температурах приводит к расчету теплот образования раствора. [c.182]

Пример 1.3. Рассчитать составы равновесных паровой и жидкой фаз системы бензол — толуол при постоянном внепшем давлении р=101 325 Па, используя данные по давлениям насыщенных паров бензола и толуола Р в пределах температурного интервала выкипания системы от =80,2 до =110,6 РС. [c.35]

Если в системе могут протекать химические реакции, то помимо тепловой и объемно-механической энергии необходимо учитывать также тот вклад во внутреннюю энергию, который вносит химическая энергия. Подобно другим видам энергии ее записывают в виде произведения параметра интенсивности на параметр емкости Пг . Величину называют химическим потенциалом и относят обычно к одному молю (молекуле, единицы массы) данного вещества i в данной фазе /. Параметр емкости представляет собой число молей (молекул, единиц массы) i-ro компонента в /-й фазе системы. В случае системы с химическим превращением уравнение (2) следует расширить, включив в него слагаемое, отвечающее химической энергии (для простоты рассматривается однофазная система) [c.17]

Фазы изолированной системы могут взаимодействовать друг с другом, обмениваясь веществом и энергией. В неравновесной системе их компоненты будут самопроизвольно переходить из одной фазы в другую. Этот процесс самопроизвольного массо-и энергообмена между фазами должен в итоге привести к такому предельному состоянию, когда скорость перехода из одной фазы в другую в точности уравновесится переходом в обратном направлении, и в системе не будет наблюдаться никаких видимых изменений. В этом случае, когда во всех фазах системы все макроскопические свойства остаются неизменными во времени, говорят, что система находится в состоянии динамического фазового равновесия. [c.10]

В термодинамике под компонентами (независимыми компонентами) понимают также вещества, наименьшее число которых необходимо и достаточно для образования всех фаз системы. Для систем, в которых не протекают химические реакции, оба понятия совпадают. [c.10]

Пример 1.6. В первых трех колонках табл. 1.6 приведены опытные данные Розанова по давлениям насыщенных паров компонентов и составам равновесных фаз системы ацетон — хлороформ под давлением 101 325 Па. При температуре 65 эта система образует азеотроп с максимальной точкой кипения и концентрацией ацетона в сосуществующих фазах хе=Уе=0,ЬЪЪ. При температуре азеотропной точки давление насыщенных паров ацетона 1=133 322 Па, а хлороформа />2=114 390 Па. Требуется рассчитать данные для построения кривой равновесия у—х по уравнениям Ван Лаара и Маргулеса и сравнить их с приведенными в табл. 1.6 опытными данными. [c.55]

Многократная перегонка состоит в последовательном повторении однократного процесса перегонки исходной фазы системы конечное число раз с одновременным удалением из системы новой фазы, образующейся в каждом однократном процессе. [c.63]

Известный произвол в выборе независимых переменных, предоставляемый правилом фаз, целесообразно пспользовать наиболее выгодным образом, выбрав в качестве фиксированных такие свойства, которые легче позволят рассчитать значения всех остальных свойств системы в обеих ее фазах. При этом, выбирая значения независимых свойств системы, необходимо строго следить за тем, чтобы не перейти известных границ, за которыми изменяется число фаз системы и, следовательно, число ее степеней свободы. [c.230]

Рассмотрим частично растворимые вещества, образующие двухслойные в жидкой фазе системы постоянно кипящих смесей, температура кипения которых занимает промежуточное положение между точками кипения чистых компонентов. Условия их парожидкостного равновесия отличаются тем, что на всем интервале концентраций, от О до 1, один из компонентов все время является низкокипящим, а другой — высококипящим. В связи с этим на всем интервале концентраций содержание низкокипящего компонента в паровой фазе всегда больше, чем в равновесной жидкости. Поэтому представляется целесообразным вести ректификацию подобных систем в одной полной ректификационной колонне, сверху которой в практически чистом виде отводится низкокипящий компонент а, а снизу — практически чистый высококинящий компонент ш. [c.313]

Система может состоять из одной или нескольких фаз. При этом, каждая отдельная фаза не только должна быть однородной, но и по своим свойствам должна отличаться от других фаз системы. Так, если на поверхности масла плавают несколько кусков парафина, то твердой фазой является совокупность последних. Если система состоит из нескольких фаз, то последние отделяются одна от другой поверхностями раздела, на которых имеет место скачкообразное изменение значений свойств или, как говорят, разрыв непрерывности свойств системы. Такие системы называются неоднородными или гетерогенными. [c.6]

Фазы системы могут взаимодействовать друг с другом, обмениваясь веществом и энергией, причем их составные части будут самопроизвольно через поверхность раздела фаз переходить из очной фазы в другую. Этот самопроизвольный процесс массообмена и энергообмена между фазами системы может в итоге привести к такому состоянию, когда скорость перехода из одной фазы в другую в точности уравновесится переходом в противоположном направлении и в системе не будет наблюдаться никаких видимых изменений. [c.6]

Чистые химические соединения, из которых состоят фазы системы и которые могут обратимо переходить из одной фазы в другую, называются компонентами. За число компонентов принимается число независимых химических индивидуумов, необходимое для составления фаз системы при всех ее изменениях. Таким образом, необходимо, чтобы состав каждой фазы системы и всей системы в целом мог быть выражен через те химические индивидуумы, которые были приняты за компоненты системы. При этом надо иметь в виду, что не все компоненты обязательно должны присутствовать во всех фазах и что все взятые компоненты могут быть введены в систему извне, независимо друг от друга и в любом количестве. Каждая фаза системы должна содержать по крайней мере один компонент, который может замещаться тем же компонентом другой фазы. [c.7]

Число независимых переменных или интенсивных свойств системы, которое должно быть зафиксировано, чтобы полностью определить значения всех остальных интенсивных свойств во всех фазах системы, называется числом ее степеней свободы. [c.8]

Наоборот, если начальная совокупная концентрация а обоих жидких слоев заключена между составами у и Хв, то,-v2>Ti и в ходе перегонки двухслойной жидкости слой А переходит в паровую фазу в большем относительном количестве "(2, чем его начальное содержание Ti в жидкой фазе системы и поэтому по мере проведения перегонки должен наступить момент, когда слой А полностью выкипит и в системе останется только слой В и равновесный ему пар Е состава Уг. [c.26]

Имея равновесные изобарные кривые кипения и конденсации и тепловые свойства компонентов айда системы в интервале температур равновесного существования фаз системы, можно построить тепловую диаграмму, которая для эвтектического типа частично растворимых компонентов будет иметь вид, изображенный на фиг. 19. [c.32]

Оба способа проведения процессов испарения и конденсации в общем случае имеют результатом изменение состава фаз системы, которое можно направлять в желательную сторону на необходимую глубину, и в этом заключается практический смысл этих процессов. Причиной изменения состава начальной фазы системы в ходе процессов испарения и конденсации [c.41]

Исходная однородная в жидкой фазе система может в ходе нагрева до своей точки кипения утратить свою гомогенность и прийти к состоянию насыщения в двухфазном состоянии. Причиной такого явления будет понижающаяся с увеличением температуры взаимная растворимость компонентов системы. [c.48]

Независимо от того, ведется ли процесс перегонки исходной неоднородной в жидкой фазе системы однократным или постепенным способом, ввиду неизменности составов сосуществующих фаз, результат испарения в обоих случаях будет один н тот же, как с точки зрения расхода энергии на ведение процесса, так и с точки зрения весов полученных от перегонки фаз. [c.56]

На фиг. 28 представлена схема двухколонной ректификационной установки с отстойником для разделения начальной неоднородной в жидкой фазе системы на ее практически чистые компоненты. [c.71]

Ректификация однородной в жидкой фазе системы частично растворимых компонентов, образующих постоянно кипящие смеси с минимумом точки кипения, может быть осуществлена и в одной ректификационной колонне, если растворимости компонентов с понижением температуры настолько заметно уменьшаются, что путем равновесного разделения в отстойнике сконденсированных дестиллатных паров, представляется возможным получение одного из компонентов с практически приемлемой степенью чистоты. Примером такого рода системы может служить раствор бутанол—вода" (см. "фиг. 14) нли фурфурол—вода . [c.84]

В зависимости от начального совокупного состава а исходной неоднородной в жидкой фазе системы, составов хо и х ее слоев и составов и продуктов ректификации, разность [c.100]

Выбор той или иной схемы фракционировки исходной неоднородной в жидкой фазе системы в значительной степени определяется характером кривой растворимости ее компонентов. Так, если растворимость компонента ю в а с повышением температуры возрастает, а растворимость компонента а в да, наоборот, понижается, то второй слой, после его отделения в отстойнике, нецелесообразно вводить в середину второй колонны, ибо в точ- [c.116]

Из этих значений массы можно составить частный баланс первого компонента, суммируя числа его молей во всех фазах системы [c.47]

Чтобы перейти к дальнейшим обобщениям, сделаем следующее допущение. Пусть для перегородки, разделяющей фазы аир, будут характерны такие свойства для молекул компонентов фаз а или р она непроницаема, а для атомов, из которых состоят эти молекулы, — проницаема. Например, фаза а содержит этан, а фаза 3 — этилен и молекулярный водород. Молекулы этих соединений не могут пройти через перегородку, в то время как элементарный углерод и атомарный водород проходят сквозь нее. Так как фазы системы не содержат элементарных углерода и водорода, то в их состав могут входить только три компонента системы и после переноса атомы вновь соединятся, образуя те же три компонента [c.128]

Емкостные реакционные аппараты применяют для процессов, где основой является жидкая фаза (системы жидкость — жидкость , жидкость — газ , жидкость — твердое тело ). Они, как правило, имеют перемешивающее устройство. Емкостные аппараты с мешалками используют не только как химические реакторы, но и для различных физико-химических процессов — получения эмульсий, растворения, смешения жидких компонентов и др. [c.223]

Соотношение 8 является достаточным условием для использования центротяжестного построения или,как говорят, правила рычага к расчету относительных весов фаз системы. Для составления пара состава Уе из двух жидких слоев Л и В с составами Ха и Хв они должны браться в относительном количестве Тз определяемом материальным балансом и представляющимся соотношением [c.25]

Гомогенные части системы, отделенные от остальных частей видимыми поверхностями раздела, называются фазами. При этом совокупность отдельных гомогенных частей системы, обладающих одинаковыми свойствами, считается одной фазой (например, совокупность кристаллов одного вещества или совокупность капелек жидкости, взвешенных в газе и составляющих туман). Каждая фаза системы характеризуется собственным уравнением состояния [c.27]

Из таких уравнений наибольшее значение имеет уравнение состояния фазы, связывающее в интегральной форме давление, температуру, плотность (или объем), состав и другие свойства каждой фазы системы, находящейся в равновесии. [c.36]

Взяв производную функции Р по объему для какой-либо фазы системы, в соответствии с уравнениями (IV, 8) получаем [c.124]

В общем случае термодинамические потенциалы являются функциями не только давления, температуры и масс компонентов, но и других переменных (поверхности фаз системы 5 электрического заряда е н т. д.), в соответствии с теми видами работы, которые могут проявиться при изменениях системы [см. уравнение (I, 24), стр. 42 . [c.171]

Очевидно, данный вывод можно распространить на третью и так далее фазы. Таким образом, химические потенциалы данного компонента во всех фазах системы, находящейся в равновесии, равны между собой. [c.173]

Зная коэффициент распределения между двумя жидкостями одного из веществ, участвующих в реакции, можно изучать сложные химические равновесия в растворе. Этот метод применим в тех случаях, когда только один из участников реакции, идущей в первой фазе, может растворяться во второй фазе. Система доводится до равновесия, и по концентрации вещества во второй фазе рассчитывается его равновесная концентрация в первой фазе. [c.291]

Системо называется одно тело или Г1)уппа тел, лим ду которыми мо кет происходить взаимодействие. Если свойства системы во всех ее частях одинаковы или меняются непрерывно от одной точки к другой, то такая система называется гомогенной. Дру]им признаком гомогенности системы являотся отсутствие в ней поверхности раздела фаз. Система, состоя]цая пз нескольких гомогенных сред, раз-де.пепных новерхностямп разде.гса, называется гетерогенной. [c.181]

На рис. VI.8 показана схема графического расчета рассмат-ривае ОЙ установки для конкретного случая (см. рис. 1.7), когда сырьем является гетерогенная в жидкой фазе система фурфурол — вода с начальным совокупным составом смеси х = 0,5 (в массовых долях), находящаяся при температуре = 30 °С. Требуется получить с низу одной колонны воду с содержанием фурфурола жд = 0,0001, а снизу второй — фурфурол при степени чистоты хв2 = 0,999. [c.288]

В рассматриваемом случае ни однократная, ни постепенная перегонка не представляют никакого практического инте pe a, ибо состав у пара таков, что при его полной конденсации вновь образуется гетерогенная смесь, т. е. получается своеобразный порочный круг в процессе перегонки, когда ее целевой продукт совпадает с начальным. Однако, рассмотрение этого процесса было предпослано описанию важного случая испарения однородной в н<идкой фазе системы частично растворимых компонентов, из соображений не только чистб теоретических, но еще и потому, что этот Определение расхода тепла на перегонку неодно-проыесс все же на- родной жидкой системы первого типа, [c.43]

Если состав а начальной однородной в жидкой фазе системы заключен в интервале концентраций Уе < а ха, то при однократном повышении температуры системы до значения, отвечающего равновесному существованию трехфазной системы, фигуративная точка 5з попадает на горизонталь ЕА и происходит разделение исходной системы на две части паровую Е состава Уе и жидкую А состава ха, сосуществующую с микроскопической каплей второй жидкой фазы В состава хв. [c.58]

Постепенная конденсация насыщенных паров, состав которых отвечает условию равновесия с одной из возможных однородных жидких фаз системы, может быть изучена с помощью тех же изобарных кривых кипения САВО и конденсации СЕО, характеризующих условия двухфазного парожидкого равновесия. [c.61]

Парциальные давления и концентрации компонентов системы Льюис н Рендалл заменилп так называемыми эффективными давлениялти — л отучестями, — характеризующими стремление вещества распространиться между неоднородными фазами системы и эффективными концентрациями, называемыми активностями. Если поведение вещества подчиняется законам идеальных газов, летучесть становится ранной давлению пара, однако в общем случае эти величины не равны. [c.159]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология