Диаграммы фазовые бинарные

Рис. 1Х-4. Диаграммы фазового равновесия пар—жидкость в случае ограниченной взаимной растворимости компонентов бинарной смеси.

Фазовые превращения в бинарной системе могут быть представлены трехмерной диаграммой, координатами которой являются температура, давление и мольная доля. На рис. 4.1 показана подобная диаграмма для бинарной системы в области, где существуют только пар и единственная жидкая фаза. Полная диаграмма для бинарной системы будет включать область равновесия между твердыми и жидкими фазами, а также, возможно, область частичного смешивания двух жидкостей. Правая сторона диаграммы на рис. 4.1 — это просто график зависимости давления пара от температуры для толуола, а левая сторона — такой же график для бензола. Верхняя искривленная поверхность внутри параллелепипеда показывает общее давление пара как функцию температуры и мольной доли толуола в жидкости она обозначена буквой I. Нижняя искривленная поверхность, на которую нанесены пунктирные линии и большая часть которой скрыта, изображает состав пара, равновесного с жидкостью, и обозначается буквой и. Пунктирные линии являются кривыми давления пара для растворов, в которых мольная доля толуола равна 0,2, 0,4, 0,6 и 0,8. При условиях, соответствующих точкам выше поверхности I, существует только жидкая фаза, а в точках ниже поверхности V — только пар при условиях, соответствующих точкам в области между этими поверхностями, пар и жидкость сосуществуют. [c.107]

На рис. V. 48 приведены примеры обычных диаграмм фазового равновесия в системах, содержащих один и два бинарных азеотропа с минимумом температуры кипения и максимумом давления. На их проекциях хорошо видны лощины и хребты (штриховые линии), порождаемые на поверхностях температур кипения или давления бинарными азеотропами. При этом хребет на поверхности давлений соответствует впадине на поверхности температур кипения и, наоборот, впадина на поверхности давлений сопровождается наличием хребта на поверхности температур. Рис. V. 49 изображает фазовые равновесия в системе, имеющей тройной азеотроп с минимумом температуры кипения и максимумом давления пара. [c.325]

Рис. 3. Фазовая диаграмма цля бинарной системы фурфурол — двухкомпонентное масло.

Фазовая диаграмма равновесия бинарных систем и-, м- и о-ксилола с четыреххлористым углеродом показана на рис. 3.24. [c.98]

Возможность образования в системах различных типов бинарных и тройных азеотропов порождает большое разнообразие типов диаграмм фазовых равновесий в тройных системах. [c.325]

Особенности первых двух групп жидких смесей могут быть проще всего выяснены путем рассмотрения соответствующих бинарных систем, диаграммы фазового состояния которых можно получить в двумерной системе координат. [c.36]

Вид фазовых диаграмм для бинарных смесей, составленных из компонентов различной плотности рз и размера й, определяется соотношением скоростей начала нсевдоожижения компонентов и составом смеси (рис. Х1-5). Некоторые из этих фазовых диаграмм напоминают диаграммы плавкости с эвтектикой и перитектикой. [c.483]

Рис. 12.3. Диаграмма фазового равновесия жидкость-пар бинарной смеси Н О- при атмосферном давлении

Таким образом, для термодинамического расчета диаграмм состояния бинарных систем кроме параметров стабильности компонентов (АЯ ) необходимо каким-либо другим независимым методом определить активность данного компонента д растворе при его известной концентрации. Полученные на основании этих данных значения параметра взаимодействия — энергии смешения — достаточны для построения линий фазовых равновесий в системах, поведение которых отличается от идеального. Одним из наиболее [c.347]

Фактическое фазовое состояние для реальной спстемы представлено па рис. 3, где изображена часть диаграммы для бинарной системы фурфурол—синтети- [c.232]

Рис. 1.20. Диаграммы фазового равновесия тройных систем с бинарным (а) и тройным (б) конгруэнтно плавящимся химическим соединением

В этом разделе представлены типы обобщенных диаграмм фазовых равновесий как при низких, так и при высоких давлениях. Поиск общих закономерностей фазового поведения смесей в широком интервале температур и давлений связан с классификацией поверхностей равновесия в координатах р. Г, х. Обычно анализ этой трехмерной поверхности заменяют рассмотрением ее двумерных проекций. В этом случае для бинарных систем наиболее удобна (р, Г)-проекция, поскольку фазовые (р, х)- или (7, д )-диаграммы не отражают последовательности осуществления различных типов равновесий. [c.68]

Так, при использовании парофазных анализаторов [92] возможно исследовать подробно фазовую диаграмму в бинарных системах за 8—10 ч. [c.113]

АЗЕОТРОПИЯ И ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИ ВОЗМОЖНЫЕ ТИПЫ ДИАГРАММ ФАЗОВОГО РАВНОВЕСИЯ БИНАРНЫХ И ТРЕХКОМПОНЕНТНЫХ СМЕСЕЙ [c.189]

Рис. 63. Диаграмма фазового равновесия бинарной смесн в системе жидкость—пар

Рис. 1.4. Диаграммы фазового равновесия бинарных систем, построенные по кривым охлаждения

Рнс. 1Х-3. Диаграммы фазового равновесия пар—жидкость в случае бинарных смесей компоиентов с неограниченной взаимной растворимостью [c.429]

На рисунке 5.3 представлены фазовые диаграммы неравновесной бинарной системы диафен ФП—СтЦ, построенные по температурам плавления (по методу ТПМ) образцов разных составов, полученных из расплавов с температ)фой 150°С кристаллизацией при 100°С в течение 6 ч (1) и закристаллизованных резким охлаждением расплавов от 150°С до комнатной температуры (2). [c.296]

При изучении псевдоожижения полидисперсных смесей в переходной области, ограниченной начальной скоростью псевдоожижения и скоростью полного псевдоожижения Шц. были получены [226, 227] экспериментальные кривые равновесия для бинарных смесей (рис. Х-8, а). Эти диаграммы аналогичны таким диаграммам фазового равновесия твердое тело — жидкость (кристалл — расплав), когда в расплаве и кристаллической решетке [c.378]

Если с одним или обоими компонентами бинарных расплавов происходят полиморфные превращения, то диаграмма фазового равновесия усложняется. При этом температура поли- [c.18]

Непрерывная противоточная перегонка в вакууме. Диаграмма фазового равновесия жидкость-пар бинарной смеси представлена на рис. 12.3. Из этой диаграммы видно, что вода и серная кислота образуют азеотропную смесь с максимальной температурой кипения 336,6 °С при атмосферном давлении, содержащую 98,3 % (мае.) Безводная серная кислота кипит при атмосферном давлении при температуре 296,2 °С, вьщеляя пары 80 и превращаясь при этом также в 98,3 %-ный водный раствор. Водные растворы, содержащие менее 70 % (мае.) Щ80 , при нагревании образуют пар, практически не содержащий серной кислоты. Ниже приведены температуры кипения 98 %-ной кислоты при различных остаточных давлениях [c.412]

Если на диаграмме состояния изображено состояние различных фаз системы, то диаграмма называется фазовой. В общем случае диаграмма состояния будет трехмерной, так как для изображения состава, давления и температуры надо иметь три оси, которые обычно берут перпендикулярными друг другу. Однако часто ограничиваются изображением состояния системы при постоянном давлении (так называемая изобарная диаграмма) или при постоянной температуре (изотермическая диаграмма). Изобарные и изотермические диаграммы состояния бинарных систем — двумерные, т. е. изображаются на плоскости. [c.49]

Процесс разделения в аппаратах с подачей питания в торцевую часть, как в аппаратах с питанием в центральную часть, состоит из двух последовательных стадий обычной фракционной кристаллизации исходного расплава в зоне охлаждения и противоточного массообмена. На рис. 6.2, в этот процесс изображен в диаграмме фазового равновесия применительно к разделению бинарной смеси с неограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии. В зоне охлаждения исходная смесь с концентрацией высокоплавкого компонента С г охлаждается до некоторой температуры, лежащей между линиями ликвидуса и солидуса (отрезок а Ь). При этом образуются кристаллическая фаза Кх с концентрацией Ск1 (точка с) и маточник с концентрацией См1 (точка й). [c.193]

Структура диаграммы фазового равновесия жидкость-пар ддя системы вода—муравьиная кислота—уксусная кислота представлена на рис. 4.16. В этой системе имеется один бинарный отрицательный азеотроп и один тройной седловой азеотроп, все концентрационное пространство делится на четыре области ректификации. [c.192]

Согласно правилу фаз, двухкомпонентная фаза имеет три степени свободы. Особенность критической фазы состоит в том, что на параметры ее состояния накладываются ограничения, выраженные условиями (1У-421) и (1У-422). Следовательно, число степеней свободы критической фазы уменьшается по сравнению с произвольной бинарной смесью на два и равно единице. Таким образом, критическая фаза моновариантна. Поэтому на диаграмме фазового равновесия критические состояния бинарной системы изображаются кривой. Уравнение критической кривой можно получить, если принять во внимание, что частная производная химического потенциала ком- [c.280]

Наличие азеотропов существенно расширяет число возможных типов диаграмм фазового равновесия жидкость — пар. Например, для бинарных гомогенных смесей возможны три типа диаграмм (рис. 135). Случай (а) соответствует диаграмме фазового равновесия жидкость — пар зеотропных смесей, а случаи бив охватывают воз- [c.189]

Рис. 135. Типы диаграмм фазового равновесия для слу-яая бинарных смесей

При обычной т ристаллизации равновесие между жидкой и твердой фазами для ароматических углеводородов С а может быть классифицировано как твердое тело — нерастворимая эвтектическая система. Фазовая диаграмма для бинарной системы и-ксилол — ле-ксилол (рис. 3.21) является характерной для систем этого типа. Если смесь равных количеств п- и л -ксилола охладить до —14 С, то начнут выделяться кристаллы га-ксилола (температура начала кристаллизации смеси). По мере снижения температуры будут выкристаллизовываться дополнительные количества г-ксилола поэтому содержание его в маточном растворе станет прогрессивно снижаться. Состав маточного раствора по мере снижения температуры начнет изменяться в соответствии с кривой температуры начала кристаллизации (см. рис. 3.22, с. 96) до приближения к эвтектической точке, равной —52,7 °С. При этой температуре в маточпом растворе содержание компонентов будет следующим п-ксилол 12,5 Л1-КСИЛ0Л 87,5 мол. %. Если температуру дополнительно снизить и отвести необходимое количество тепла, то вся система затвердеет. Расчет показывает, что из смеси, состоящей из 50 мол. % п-ксилола и 50 мол. % л4-ксилола, отбор п-ксилола может составлять 40 мол. % на сырье или 86% от его потенциального содержания в сырье. [c.94]

Трехкомпонентные эвтектические системы. При часто встречающейся в практических условиях необходимости выделять оба компонента бинарной смеси в чистом состоянии приходится прибегать к более сложному процессу, названному экстрактивной кристаллизацией . Экстрактивная кристаллизация позволяет выделить из бинарной эвтектической системы оба компонента в виде чистых продуктов в результате изменения фазового состояния твердое — жидкость путем добавки третьего компонента [8, 79 ]. Диаграммы фазового состояния для трехкомпонентных систем удобнее всего изображать в виде равностороннего треугольника, строящегося в условиях постоянного давления. Влияние температуры можно показать введением четвертой координаты, в результате чего плоская диаграмма приобретает форму тетраэдра. Вследствие неудобства объемных диаграмм для практического использования влияние температуры изображают в виде проекции на основание тетраэдра, получая таким образом плоскую диаграмму. На рис. 3 представлена такая диаграмма для системы метаксилол — нараксилол—н-гентан. [c.55]

Фазовая диаграмма сплава типа твердого раствора, например системы Си-Ы1, напоминает диаграммы испарения бинарных жидких растворов, описанные в разд. 12.5. В отли- [c.394]

Обобщены и развиты представления о структурном состоянии и свойствах нормальных парафинов С Н как ротационных веществ на основе изучения комплексом методов их термических деформаций, полиморфных превращений и изоморфных замещений в широких диапазонах гомологического состава и температуры. Приведены оригинальные терморентгенографические данные по изучению in situ фазового состояния синтетических (п= 17-24) и природных п= 1-УТ) нормальных парафинов и их композиций как функции теплового колебательно-вращательного движения алифатических молекул. Описано все разнообразие типов ротационно-кристаллического состояния парафинов, с учетом которого построены диаграммы состояния бинарных парафиновых систем. Разработана методика диагностики природных парафинов и предложена интерпретация их поведения при изменении температуры. [c.2]

Еще одной особенностью термического поведения парафинов является легкость, с которой в них достигаются фазовые равновесия. Это позволило детально изучить диаграммы фазового состояния парафиновых систем [75]. Достоверность диаграмм базируется на использовании терморентгенографии — метода непосредственного (in situ) изучения фазового состояния вещества. При этом впервые на фазовых диаграммах отразились все известные к настоящему времени кристаллические и ротационно-кристаллические полиморфные модификации всех изучавшихся парафиновых гомологов. Результатом явились диаграммы фазового состояния полудюжины представительных бинарных парафиновых систем, которые, как и сведения об атомном и молекулярном строении, являются фундаментальным свойством, необходимым для понимания геологических, технологических и биологических процессов, протекающих при участии парафинов. [c.10]

Рис. VIII.5. Диаграммы фазовых равновесий для бинарных систем гексан

В дальнейшем мы будем еще часто пользоваться диаграммой фазового равновесия в координатах х—у, представляющей непосредственную зависимость у от х при Р = onst (рис. IX-3). Для рассматриваемых идеальных бинарных смесей кривая равновесия может быть построена по сопряженным значениям х w у, вычисленным с помощью уравнения (а ). Обозначив в последнем коэффициент разделения (относительную летучесть) через PjPb = = е, получим [c.430]

Отрицательные значения энергии Гиббса для реакций (6, 7) свидетельствуют об установлении равновесия оксида хрома СггОз как с хроматом, так и с дихроматом стронция. Равновесия ЗгСгаО —СггОз и 5гСг04—ЗгСг204 устанавливаются из-за отсутствия других возможных вариантов. Таким образом, диаграмма фазовых равновесий тройной оксидной системы 5гО— СггОз—СгОз в субсолидусной области включает четыре бинарных сечения и пять тройных вторичных систем (рис. 4). [c.91]

Диаграмма фазового равновесия рассматриваемых тройных систем изображена на рис. 1.13, а. Точки А, В и С представляют собой температуры плавления индивидуальных компонентов. На боковых гранях призмы нанесены кривые начала кристаллизации АЕ1В, ВЕ2С и СЕзА трех бинарных систем с соответствующими точками двойных эвтектик Ей Е и з- При добавлении третьего компонента к бинарной системе температура начала кристаллизации понижается, поэтому в тройной системе кроме двойных эвтектических точек появляется одна тройная эвтектическая точка Е. [c.33]

Рассмотрим теперь разделение бинарных смесей в случае образования молекулярных соединений. На рис. 8.8, а представлена диаграмма фазового равновесия бинарной смеси, образующей конгруэнтно плавящееся соединение ЛпВт состава С . Такую бинарную смесь ряяделить на чистые компоненты методами обычной фракционной кристаллизации нельзя. Если концентрация высокоплавкого компонента в исходной смеси находится в промежутке между О и Сви то при простой кристаллизации можно выделить чистый компонент А и получить при этом маточную жидкость состава Се1. Если концентрация исходной смеси находится в диапазоне от 1 до 2, то простой кристаллизацией вообще невозможно получить чистые компоненты. В этом случае получают кристаллическую фазу, соответствующую составу молекулярного соединения s и маточник состава Се1 или состава Се2. В области концентраций от Се2 до 1 можно получить чистый компонент В и маточник состава Се2. [c.278]

На рис. 8.11, г представлен один из вариантов схемы разделения бинарной азеотропной смеси, образующей при кристаллизации непрерывный ряд твердых растворов. В данном варианте однократную кристаллизацию используют в основном для перехода через азеотропную точку, окончательно же смесь разделяют ректификацией. На рис. 8.11, (Э разделение той же смеси осуществляют сочетанием ректификации с противоточной кристаллизацией. В рассматриваемом случае можно использовать и другие варианты разделения, например получение одного компонента кристаллизацией, а второго — ректификацией. На рис. 8.11, ж показан один из возможных вариантов разделения азеотропной смеси, имеющей эвтектическую точку на диаграмме фазового равновесия жидкость — кристаллическая фаза. Соче- [c.293]

Задача разделения смеси муравьиная кислота — уксусная кислота — вода возникает при разделении продуктов окисления прямо пнного бспзппа и очистке кислых сточных вод производства синтетических жирных кислот. Структура диаграммы фазового равновесия смеси муравьиная кислота — уксусная кислота— вода показана на рис. УП-3,а. Система имеет один бинарный азеотроп муравьиная кислота — вода, один тройной седловой азеотроп и четыре области ректификации. Для разделения рассматриваемой смеси на чистые компоненты был предложен новый способ, основанный на перераспределении полей концентраций между областями ректификации путем варьирования давления, не требующий введения посторонних разделяющих агентов [181]. При этом узел разделения представляет собой единый трехколонный ректификационный комплекс с рециклом (рис. УИ-3,б). Фигуративная точка сырья / о располагается в области ректификации /. В первой колонне в качестве верхнего продукта при атмосферном давлении выделяют воду, являющуюся неустойчивым узлом области ректификации. Точка кубового продукта при давлении 267 ГПа попадает в область ректификации IV. Поэтому кубовый продукт первой колонны можно разделить во второй колонне при давлении 267 ГПа на муравьиную кислоту (неустойчивый узел) и кубовый продукт 2- Последний в свою очередь разделяется в третьей колонне при атмосферном давлении на уксусную кислоту (устойчивый узел области ректификации I) и дистиллят Оз, который в качестве рецикла возвращается в первую колонну. [c.287]

Первый строгий алгоритм синтеза структур диаграмм фазового равновесия жидкость-пар приведен в работах Л.А. Серафимова. В качестве инварианта класса эквивалентности фазового портрета использовалось взаимное расположение единичных / -многообразий, т. е. линий поверхностей, расположенных в концентрационном симплексе и обладающих тем свойством, что коэффициент распределения одного из компонентов между фазами равен единице k.=yjx = . Дальнейшее развитие этот алгоритм получил в работах Л.А. Серафимова, Т. М. Кушнер, С.В. Бабич для смесей, содержащих до 10 компонентов и имеющих бинарные и тройные азеотропы. Далее были разработаны Ф.Б. Петлюком, Л.А. Серафимовым алгоритмы для анализа структур диаграмм фазового равновесия с помощью ЭВМ. Составленные В.Я. Киевским и Ф.Б. Петлюком специальные программы позволили проводить синтез диаграмм фазового равновесия для сложных полиазеотропных смесей, содержащих до 40 компонентов и до двухсот азеотропов. [c.178]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология