Равновесие фазовое, закон

Все химические и физико-химические процессы, протекающие в силикатных материалах при их синтезе и эксплуатации, подчиняются законам фазового равновесия. Фазовые равновесия — это такие равновесия в гетерогенных системах, при которых не происходит химического взаимодействия между компонентами, а осуществляются лишь переходы компонентов из одной фазы в другую. К основным понятиям фазового равновесия относятся система, фаза, компоненты и число компонентов. [c.45]

Основные понятия и определения. Теория процессов перегонки и ректификации покоится на сочетании термодинамического учения о парожидкостном фазовом равновесии с законами сохранения вещества и энергии, используемыми в форме уравнений материальных и тепловых балансов. Для строго дедуктивного термодинамического метода исследования явлений важное значение имеет точное определение ряда приведенных ниже основных понятий и терминов, широко используемых в теории и технических расчетах процессов перегонки и ректификации. [c.9]

II. Давление в системе Р. Все парожидкостные потоки находятся в фазовом равновесии. Парожидкостное равновесие подчиняется законам для идеальных смесей. [c.63]

Учение о равновесии в многофазных системах представляет собой большой раздел физической химии. В задачу авторов этой книги не входит изложение тех вопросов, которые можно найти в специальных монографиях [9, 12, 17, 21]. Как и прежде, мы рассчитываем на подготовленного читателя, которому уже известны из курса физической химии основные законы статики многофазных систем. Поэтому ограничимся только напоминанием некоторых правил, позволяющих строить диаграммы фазовых равновесий, быстро их интерпретировать и проводить несложные вычисления значений концентраций, степеней свободы, масс фаз и т. д. [c.182]

При образовании осадка происходит разделение фаз, поэтому этот процесс подчиняется законам, аналогичным законам конденсации малых капель из парообразной фазы или появлению пузырьков паров при кипении жидкости. Во всех случаях первично образующиеся частицы новой фазы очень малы (<С1 нм), а отношение их поверхности к объему и, следовательно, свободная поверхностная энергия велики, т, е. химический потенциал, а также и активность высокодисперсной фазы выше, чем твердой фазы. Иначе говоря, константа равновесия фазовых переходов зависит от степени развития поверхности фаз. Для процесса образования осадка это означает чем меньше радиус образующихся зародышей кристаллов, тем больше произведение растворимости, и следовательно растворимость. Растворимость Lr зародышей и их радиус г связаны между собой следующим соотношением (по аналогии с уравнением для давления паров малых капель) [c.198]

Химическая термодинамика. В этом разделе на основе законов общей термодинамики излагаются законы химического равновесия и учение о фазовых равновесиях, которое обычно называют правилом фаз. Частью химической термодинамики является термохимия, в которой рассматриваются тепловые эффекты химических реакций. [c.19]

Условия фазового равновесия характеризуются законом Рауля (9-27, а), который применяется с допущением (дающим приближенные результаты), что обе фазы образуют идеальную смесь. Для 21 компонента можно написать следующую систему [c.139]

Для вывода условий фазового равновесия ( 88) и правила фаз ( 89) мы для области невысоких давлений пара пользовались сопоставлением давления насыщенного пара данного компонента над разными фазами. Это свойство тоже характеризует способность его к выходу из данной фазы. Однако такой путь рассуждений является достаточным только для области невысоких давлений пара, когда к парам применимы законы идеальных газов и, следовательно, применимо ур. (VIH, 16). В общем же случае вместо давления следовало бы сопоставлять фугитивность насыщенного пара или, что является более общим, сопоставлять химические потенциалы. Можно показать, что для общего случая условием равновесия для всех фазовых переходов в любой гетерогенной системе является следующее [c.258]

Рассматривается множество частиц, находящихся в разных состояниях, в равновесии, подчиняющемся закону Максвелла — Больцмана. Общая энергия системы складывается из потенциальной и кинетической энергий, соотношение между которыми может изменяться в результате протекания реакции. Состояние каждой частицы характеризуется определенными значениями ее координат щ х1, у1, г/) и импульсов r rx , г у., rг ). Совокупность значений координат и импульсов всех частиц определяет состояние всей системы в фазовом пространстве. [c.27]

В настоящее время процесс мицеллообразования, как известно, рассматривается с точки зрения фазового равновесия. либо закона действующих масс. В последнем случае процесс [c.109]

Правило фаз представляет собой один из наиболее общих законов, относящихся к гетерогенным равновесиям (фазовым и химическим). Оно было установлено Гиббсом в 1876—1878 гг. Рассмотрим сначала некоторые понятия, необходимые для изложения правила фаз. [c.176]

Итак, фазовое равновесие подчиняется законам термодинамики и правилу фаз. Оно может быть охарактеризовано диаграммами состояния и диаграммами плавкости. [c.157]

Величина выражает скорость движения сечения поля концентраций, соответствующего определенному значению с. Поскольку Э/(с)/дс > О, то скорость движения адсорбируемого вещества в слое адсорбента меньше средней скорости подвижной фазы. Если изотерма адсорбции линейна, т.е. фазовое равновесие описывается законом Генри а = Гс (Г — константа Генри), то /(с) = Гс и Э/(с)/дс = Г В этом случае [c.203]

Для растворов, подчиняющихся законам Рауля и Дальтона, условие фазового равновесия, = / / при постоянных р ш Т заменяется равенством парциальных давлений р, каждого компонента в сосуществующих фазах [c.29]

Для того чтобы можно было воспользоваться соотношениями, справедливыми для идеальных систе м, при расчете фазового равновесия вводятся некоторые функции, характеризующие степень отклонения паровой и жидкой фаз от идеальных. Мерой отклонения жидкой фазы от закона Рауля является коэффициент активности, а паровой фазы — коэффициент летучести или фугитивности. Тогда условие фазового равновесия в неидеальных системах определяется соотношением [c.104]

Установлено, что отклонения от закона Рауля во всех системах, образованных углеводородами с одинаковым числом углеродных атомов Пс, являются положительными, причем зависимость коэффициентов активности компонентов и 72 от состава, как правило, имеет характер близкий к симметричному. Отклонения от закона Рауля тем больше, чем больше компоненты различаются по числу л-связей Пц, а-ацетиленовых атомов водорода пн и циклов Пц в молекуле. Определенное влияние, хотя и меньшее, чем указанные факторы, оказывает различие в пространственной структуре молекул. Для корреляции и предсказания фазового равновесия в углеводородных смесях предлагается использовать [c.665]

Расчеты абсорбционных установок основываются на законе фазового равновесия газ — жидкость (закон Генри). Методика тепловых расчетов абсорбционных аппаратов изложена в [Л. П, 27, 29]. [c.30]

Из допущений о применимости закона Генри и о наличии равновесия на границе фазового раздела следует [c.184]

Гл. 15-19 образуют третий учебный цикл, в котором рассматриваются вопросы термодинамики и химическое равновесие. Материал, касающийся первого и второго законов термодинамики, не изменился по сравнению с прежними изданиями книги, но теперь он разбит на три главы, что облегчит усвоение материала. Статистическое описание энтропии дано в более простой форме. Добавлена новая, 18-я глава по фазовым равновесиям. Поскольку этот материал излагается с привлечением количественного описания, он часто оказывается трудным для начинающих студентов в связи с этим мы значительно увеличили число примеров в тексте, пересмотрели имевшиеся упражнения и добавили новые. [c.10]

Константу фазового равновесия при высоких давлениях определяют через фугитивность (летучесть) углеводородов. В этом случае уравнения законов Рауля и Дальтона принимают следующий вид [c.59]

Ранее уже отмечалось, что все известные подходы к синтезу (не только систем разделения) используют в той или иной мере эвристические правила. Желательно,, чтобы эти правила основывались на законо.мерностях протекания процесса, имели универсальный характер и формализованное выражение. Обычно используемые эвристические правила большей частью относятся к разделению идеальных (или близких к идеальным) многокомпонентных смесей. Что касается сильно неидеальных смесей, то получение таких аксиом крайне затруднено и синтез схем должен проводиться (и проводится) на основе глубокого анализа условий фазового равновесия (см. гл. 4). [c.472]

К фундаментальным знаниям относятся общие закономерности, основанные на фундаментальных законах или теориях процесса. Эти знания характеризуют теоретический уровень рассмотрения проблемы, являясь основополагающими при построении системы. Это, нанример, закон сохранения вещества, энергии и импульса, термодинамические условия фазового равновесия, законы кинетики химических реакций, тепло- и массопереноса и т. д. Выражение закона или закономерности обычно многовариантное в силу общности, и конкретизация обеспечивается раз- [c.89]

Термодинамическая совместимость равновесных данных. Экспериментальные данные по фазовому равновесию жидкость-пар являются термодинамически совместимыми, если они удовлетворяют законам термодинамики равновесных систем, в частности для многокомпонентных смесей, уравнению [c.106]

При термодинамической обработке данных о фазовом равновесии расхождение опытных и расчетных значений концентраций может быть обусловлено не только погрешностью эксперимента, но и неидеальностью паровой фазы. Последнее особенно суш ественно при высоких давлениях. Неидеальность паровой фазы чаще всего учитывается путем введения поправки к коэффициенту активности в предположении, что пар подчиняется законам идеальных газов. Если для описания зависимости объема газовой смеси от температуры, давления и состава воспользоваться уравнением состояния со вторым вириальным коэффициентом, то для расчета коэффициента активности компонента в бинарной смеси можно получить формулу [8] [c.75]

Для решения уравнения (8—27) необходимо знать зависимость констант фазового равновесия от температуры, давления и состава. В обш ем случае эта зависимость определяется с использованием коэффициентов активности компонентов в растворе [8]. Если исходить из предположения, что смесь удовлетворяет законам идеальных смесей, то можно использовать более простое выражение [c.199]

В связи с этими трудностями общий объем данных о равновесии и связанных с ним термодинамических параметрах химических реакций первоначально был сравнительно ограниченным. Открытие третьего закона термодинамики дало возможность определять химические равновесия на основе расчета абсолютных значений энтропии путем измерения низкотемпературных теплоемкостей и теплот фазовых переходов. В настоящее время этот путь часто оказывается более доступным, чем путь прямого определения равновесия, в особенности, если имеется возможность использовать для тех или иных составляющих величин готовые справочные данные. [c.32]

Таким образом, целый ряд точек (их число равно 2п) оказался пространственно сопряженным ошибка в определении равновесия хотя бы в одной из них в дальнейшем будет возрастать от ступени к ступени, и точка возврата вектора Н уже никогда не совпадет с точкой его истока. Жесткие условия, накладываемые на уравнения фазового равновесия (2) в форме сопряжения 2га точек, могут выполняться только тогда, когда уравнения (2) будут физически обусловлены и не только адекватно представлять данные эксперимента, но и верно отражать истинный закон фазового равновесия. Однако уравнения регрессии всегда описывают фазовое равновесие с какой-то ошибкой. Поэтому точка истока вектора Н не совпадает с точкой его возврата. Эти точки могут как угодно сблизиться, но расстояние между ними е в общем случае отлично от нуля. Величина е (окрестность точки Е1) определяет погрешность расчета противоточной экстракции. [c.77]

На основании закона действующих масс и в предположении постоянства коэффициентов межфазового распределения Кг по приведенным выше реакциям можно составить общую систему уравнений фазового и химического равновесия, дополнив ее уравнениями материального баланса для всех частиц (молекул и ионов), участвующих в равновесии. [c.81]

На основе регрессионного моделирования равновесий в многокомпонентных экстракционных системах предложена многошаговая вычислительна процедура для расчета равновесного состава и разделения компонентов. Сходимость метода определяется способностью модели отражать истинный закон фазового равновесия системы. Это свойство положено в основу последовательного планирования эксперимента, с помощью которого достигается необходимая точность моделирования. [c.190]

Смесь, состоящая из азота, водорода и воды (1, 3 и 5 частей соответственно), поддерживается при температуре 25°С и давлении 100 мм рт. ст. до наступления химического и фазового равновесия. Условие химического равновесия выражается с помощью уравнения Ксе = J nh3 .> N2 З Нг = 725,7, где Р дано в атмосферах. Фазовое равновесие выражено законом Генри Pi = HiXi с = 91,053 атм, = 70,658 атм, Я Нз = 0,960 атм. Давление водяного пара 25,76 мм рт. ст. Найдите соотношения и составы двух фаз при равновесии [759]. [c.509]

Поскольку при химическом равновесии удовлетворяется уравнение закона действующих масс, за условия устойчивости фазы в обсуждаемом случае были приняты наличие экстремума на кривой (ра—Ре)—а (1) и единственность решения уравнения закона действующих масс. Таким образом, появление нескольких решений в уравнении закона действуюпщх масс рассматривалось как критерий фазового перехода. Очевидно, что здесь смешиваются условие устойчивости фазы как таковой (наличие минимума О п условие равновесия двух фаз. Наличие минимума потенциала С (рпс. 2, а) еще не означает абсолютной устойчивости фазы в это11 точке, последнему состоянию отвечает абсолютный минимум С. Относительному минимуму С соответствует мета-стабильная фаза. Поэтому при наличии химического равновесия фазовое равновесие между ними может иметь место только ири одинаковой глубине двух минимумов. [c.124]

Существование прямоугольника или, в общем случае, цикла без контакта, охватывающего все положения равновесия, допускает простую физическую интерпретацию, связанную с законами сохранения массы и энергии Следствием этих законов яв ляется ограниченность переменных х и у, характеризующих состояние реактора. В самом деле, из закона сохранения массы следует, что при протекании иеавтокаталитических реакций безразмерная концентрация х не может превосходить Хо — значения атой величины на входе в реактор, а из закона сохранения энергии — невозможность значений безразмерной температуры у, равных бесконечности. Но в этом случае изображающая точка на фазовой плоскости реактора не может удаляться в бесконечность, наоборот, она должна покидать удаленные части фазовой плоскости. [c.84]

Константу фазового равновесия не4ггяиых фракций (К ) определяют также как для идеальных жидких смесей и смесей идеальн1ых газон в соответствии с законами Рауля и Дальтона 1Ю зфавнсншо [c.84]

Илембитова Р.Н., Креймер М.Л., Галиаскаров Ф.М., Байрамова Е.Ш., Стехун A.A. О применимости законов идеальных газон к расчетам фазового равновесия нефтяных смесей при умеренных давлениях. - В кн. Тезисы докладов Всесоюзного совещанил по теории и практике ректификации нефтяных смесей. Уфа, 1975, с.161-164. [c.105]

Экспериментальные кривые фазового равновесия весьма близки к кривым для идеальных смесей, подчиняющихся (в случае жидких смесей) законам Рауля и Дальтона. На рис. Х1-10 для некоторых смесей проведены пунктирные гиперболические кривые, построенные в соответствии с законом Рауля по среднегео- [c.489]

Многообразие вариантов расчета фазового равновесия обусловлено значительным различием свойств разделяемой смеси. Это различие находит отражение в алгоритмах расчета фазового равновесия. Применительно к массообменным процессам в настоящее время накоплен достаточный опыт по расчету равновесия в идеальных и неидеальных системах, однако применение точных моделей часто обусловлено отсутствием экспериментальных данных для оценки параметров корреляционных зависимостей тина уравнений Вильсона и НРТЛ для учета неидеальности жидкой фазы или вириального уравнения для оценки неидеальности паровой фазы. Отсутствие данных приводит к тому, что при расчетах принимаются упрощающие допущения, оценка которых даже не всегда возможна. К распространенным допущениям относительно расчета фазового равновесия относятся паровая (газовая) фаза подчиняется законам идеальных газов, что позволяет отказаться от учета неидеальности и обычно принимается для систем в диапазоне умеренных давлений жидкая фаза подчиняется законам идеальных растворов, что позволяет отказаться от учета неидеальности и определять константы равновесия через давление паров чистых компонентов (это допущение обычно принимается при определении равновесия систем, состоящих из компонентов с близкими свойствами, например членов [c.315]