Бинарные системы состава

I. Х ана зависимость составов жидкой фазы и находящегося с ней в равнс весии пара от температуры для двухкомпонентной жидкой системы А — В при постоянном давлении. Молярный состав жидкой фазы X и насыщенного пара у выражен в процентах вещества А. По иривед нным данным 1) постройте график зависимости состава пара ог состава жидкой фазы при постоянном давлении 2) постройте диаграмму кипения системы А — В 3) определите температуру кипения системы с молярным содержанием а% вещества А каков состав первого пузырька пара над этой системой при какой температуре закончится кипение системы каков состав последней капли жидкой фазы 4) определите сос1ав пара, находящегося в равновесии с жидкой фазой, кипящей при температуре Tt 5) при помощи какого эксперимента можно установить состав жидкой бинарной системы, если она начинает кипеть при температуре Ti при наличии диаграммы кипения системы 6) какой компонент и в каком количестве может быть выделен из системы, состоящей из Ь кг вещества А и с кг вещества В 7) какого компонента и какое количество надо добавить к указанной в п. 6 смеси, чтобы получилась азеотропная система 8) какое количество вещества А будет в парах и в жидкой фазе, если 2 кг смеси с молярным содержанием а% вещества А нагреть до температуры 71 9) определите вариантность системы в азеотропной точке. [c.287]

Рис. VI, 9. Диаграмма температура кипения—состав бинарной системы.

ДВОЙНЫЕ СИСТЕМЫ (бинарные системы, двухкомпонентные системы) — физико-химические системы, образованные двумя компонентами, т. е. химически индивидуальными независимыми составными частями (напр., двумя металлами, двумя солями, имеющими один общий ион водой и солью неорганическим и органическим соединениями двумя органическими соединениями). Путем исследования Д. с. устанавливают характер взаимодействия их компонентов (строят диаграммы состояния и диаграммы состав — свойство), [c.83]

Для анализа критических явлений и фазовых изменений можно пользоваться данными поведения бинарной системы. При исследовании тройных систем, кроме температуры и давления, нужно знать величину третьей переменной, в качестве которой может быть использован параметр, характеризующий состав смеси [45]. [c.89]

В треугольной диаграмме компоненты смеси изображаются вершинами равностороннего треугольника А, В, С. Каждая сторона треугольника соответствует содержанию одного компонента в смеси в количестве от О до 100% (от О до 1 при изображении состава в долях единицы). Любая точка на стороне треугольника изображает состав бинарной системы (например, в точке О имеем смесь, состоящую из 50% компонента Л и из 50% компонента С). Любая точка внутри треугольника изображает тройную смесь (например, в точке М смесь содержит 37% компонента Л, 23% компонента В и 40% компонента С). [c.99]

Рис. VI, 8. Диаграмма состав-давление бинарной системы.

Цель работы — построение диаграммы равновесия жидкость — пар бинарной системы в координатах температура кипения — состав. Для этого следует определить температуры кипения растворов и чистых веществ, а также состав пара, находящегося в равновесии с жидкостью определенного состава при температуре кипения. [c.95]

На фиг. 23 представлена изобарная диаграмма бинарной системы частично растворимых компонентов с нанесенными на ней кривыми взаимной растворимости компонентов. Как указывалось выше, растворы, состав а которых заключен в интервалах концентраций 0<а<хл или же л в<а<1, при заданном давлении, в точке начала кипения представляют собой однородную жидкую фазу. При этом возможна и начальная неоднородность системы, если она еше не нагрета до своей точки кипения, определяемая характером кривых растворимости, однако важно то, что по мере повышения температуры системы и доведения ее до точки начала кипения, эта неоднородность жидкой фазы должна исчезнуть и действительно исчезает. [c.44]

МЫ с молярной долей а % вещества А. Каков состав первого пузырька пара над этой системой при какой температуре закончится кипение системы каков состав последней капли жидкой фазы 4) определите состав пара, находящегося в равновесии с жидкой фазой, кипящей при температуре Т 5) при помощи какого эксперимента можно установить состав жидкой бинарной системы, если она начинает кипеть при тем- [c.233]

Рнс. XIV, 4. Схема диаграммы давление насыщенного пара—состав расслаивающейся бинарной системы [c.401]

Как следует из уравнения (125), при разделении бинарной системы с большими отклонениями от закона Рауля третий компонент в определенном диапазоне концентраций может действовать как разделяющий агент даже в том случае, когда Л1р—Лгр<0. Из уравнения (123) вытекает, что эффективное действие таких разделяющих агентов возможно в тех случаях, когда отношение давлений паров компонентов заданной бинарной системы достаточно велико. Указанные разделяющие агенты могут быть применены в частности для разделения систем, компоненты которых, несмотря на большую разницу температур кипения, образуют азеотропы или в определенной области концентраций имеют состав пара, мало отличающийся от состава жидкости. Отсюда вытекают следующие положения, на основании которых должен производиться выбор разделяющих агентов. [c.43]

Второе замечание относится к часто встречаемому в экспериментальной практике случаю применения смеси двух органических жидкостей в качестве растворителя. В более старой литературе такие системы рассматривали как бинарные системы, у которых свойства растворителя каким-ни-будь образом рассчитывали из свойств компонентов. Этот способ недопустим прежде всего тогда, когда (как это в большинстве случаев бывает) растворитель в сосуществующих фазах имеет различный состав. Особенно недопустимо определять критическую точку расслоения простым расчетом для бинарных систем. Скорее следует применять гораздо более сложные уравнения для тройных систем, которые в дальнейшем будут выведены. Это замечание также имеет значение прежде всего для растворов высокомолекулярных соединений. [c.226]

Целью работы является определение равновеап гх составов пара и жидкости при различных температурах и атмосферном давлении и построение диаграммы температура кипения состав для бинарной системы. [c.68]

Наконец, введение такого дополнительного параметра, как состав системы в целом, позволяет с помощью диаграммы состояний легко решать вопрос, будет ли данная бинарная система при заданных температуре, давлении и общем составе находиться в жидком, газообразном или гетерогенном состоянии. [c.222]

Процесс конденсации может развиваться но трем различным направлениям, которые определяются составом нара и температурой на границе раздела пар — жидкость. Направления конденсации лучше всего описывать, используя диаграмму температура — состав бинарной системы. [c.355]

Поскольку концентрация на границе раздела неконденсирующегося газа отличается от состава пара в объеме, соответствующие эвтектические составы различны. Следовательно, диаграмму температура — состав бинарной системы, использованную выше, нельзя применить для описания процесса конденсации в данном случае. Пути конденсации теперь задаются с помощью треугольной диаграммы (рис. 7). Три компонента системы изображены тремя углами треугольной диаграммы I и 2 — конденсирующийся газ 3 — неконденсирующийся газ. Линия ЗЕ является эвтектической, точка Е соответствует эвтектическому составу в отсутствие неконденсирующегося газа. Установлено, что для большого числа систем эвтектическая линия ЗЕ близка к прямой [7]. Условия на границе раздела должны соответствовать линии ЗЕ, когда оба пара конденсируются. Любая другая точка границы раздела на диаграмме будет соответствовать случаю, когда конденсируется только один из трех комионентов. [c.358]

Бинарные смеси. Рассмотрим постепенное испарение бинарной системы. Пусть н какой-то произвольный момент времени масса загрузки в испарителе будет д, а концентрация НКК в ней х. При бесконечно малом изменении температуры часть жидкости dg испарится, а состав жидкой фазы изменится на величину dx и станет равным х — dx. При этом образуется паровая фаза состава у. [c.97]

Равновесие в тройных системах графически изображается в виде треугольной диаграммы (рис. 102). В этой диаграмме процентное содержание компонентов А, В к С отложено на сторонах треугольника, состав смеси определяется точками М), расположенными внутри треугольника, а точки 5, лежащие на сторонах треугольника, определяют составы бинарных смесей. Состав тройной смеси определяют на сторонах треугольника длиной отрезков, отсекаемых параллельными сторонам линиями, проведенными через точку М (на рис. 102 35% А 25% В 40% С). [c.361]

В обоих методах вершина треугольника соответствует чистому компоненту 100% А, 100% В и 100% С. Точки на стороне треугольника выражают состав бинарной системы. Точки внутри треугольника передают состав тройной системы. [c.303]

Использование смешанных неподвижных жидкостей с целью регулирования степени разделения компонентов сложных смесей. Водяной пар, растворяясь в неподвижной жидкости, образует с ней бинарные системы, состав которых может изменятьоя путем использования, в частности, смешанных элюентов. [c.75]

Термографнче ким методом исследована диаграмма плавкости системы, Ма, Са, Ь1 Ы0з. Состав тройной эвтектики определен также методом зонной плавки и термодинамическим расчетом по данным о бинарных системах. Состав (выражается в мольных долях) и температура кристаллизации тройной эвтектики, определённые различными методами, следующие 1) термографические данные 165° С 0,37 МаЫОз 0,18 Са(ЫОз)г 0,45 иЫОз 2) метод зонной плавки 167°С 0,42 КаЫОз 0,15 Са(ЫОз)2 0,43 ЫЫОз 3) по результатам термодинамического расчета 170 С 0,38 КаКОз 0,16 Са(КОз)г 0,46 L NOз. Ил.— [c.197]

Как будет показано далее, в отличие от случая разделения бинарной системы, для сложной колонны нельзя назначать заранее полный состав обоих ее продуктов. Обычно наперед назначаются концентрации двух компонентов — одного в дистилляте, другого в остатке, или же относительные извлечения этих компонентов из заданного сырья, а необходимое сочетание концентраций лсех остальных компонентов дистиллята и остатка, отвечающее выбранным условиям разделения, определяется методом последовательных приближений, чаще всего путем совместного решения уравнений материального баланса и парожидкостного равновесия. [c.344]

Если при постоянном давлении вдоль ребер призмы отложить температуру, то поведение двухфазных тройных систем будет характеризоваться двумя поверхностями DKEOFMD и DLEP-FND (фиг. 46). Соста-. вы любых двух сосуществующих фаз можно было бы указать прямыми модами, соединяющими эти две поверхности, но это чрезвычайно усложнило бы график. Линии пересечения этих двух поверхностей с тремя плоскостями, образующими грани призмы, дают известные изобарные кривые равновесия у , соответствующей бинарной системы. Отрезки wF, uD и ЬЕ пропорциональны температурам кипения чистых компонентов w, а и Ь соответственно. Линия DNF, являющаяся пересечением поверхности жидкой фазы с передней вертикальной гранью призмы, представляет кривую температур начала кипения различных бинарных систем компонентов w и а. Линия DMF, являющаяся пересечением поверхности паровой фазы с той же гранью призмы, представляет кривую температур росы или начала конденсации для различных систем, составленных из тех же компонентов да и а. Аналогично, линии DLE и DKE являются кривыми точек кипения и конденсации бинарных систем компонентов а я Ь, й линии EPF и EOF для бинарных систем компонентов w и Ь. [c.143]

Каждая вершина треугольника соответствует индивидуальному компоненту, каждая сторона — бинарной системе. Точка внутри треугольника показывает состав трехкомпонентной смеси. Процентное содержание каждого компонента измеряется длиной перпендикуляра из этой точки на сторону, противоположную вершине, соответствующей этому компоненту (рис. 1), Ра, РЬ и Рс, длина высоты треугольника соответствует 100%. Таким образом, точка Р изображает систему, состоящую из 25 % компонента А, 20% В и 55% С, точка Ь — 35% А и 65% С и т. д. [c.167]

Неравенства (149), (150) и (151) могут быть использованы для предсказания азеотропизма в трехкомпонентных системах, если известна зависимость коэффициентов активности компонентов от состава. Простейшей формой такой зависимости являются рассматриваемые ниже уравнения (252а, стр. 189), которые получаются при условии, что зависимость коэффициентов активности от состава в бинарных системах, входящих в состав тройной системы, выражается уравнением теории регулярных растворов (с одной константой), а совместное взаимодействие всех трех компонентов друг с другом отсутствует. [c.93]

Поскольку нумерация компонентов произвольна, константы Ai2 и Ai3, а также Л12 и Л23 могут взаимно заменять друг друга. Отсюда следует, что тройной азеотроп с максимумом давления паса может образовываться лишь в случае, если все константы Л>0, т. е. во всех бинарнЫ(Х системах, входящих в состав рассматриваемой тройной оистемы, имеют место положительные отклонения от закона Рауля. Соответственно с этим, тройной азеотроп с минимумом давления пара может образоваться лишь при наличии отрицательных отклонений от закона Рауля во всех бинарных система , состоящих из омвтонентов заданной тройной системы. Если константы А для бинарных систем имеют разные знаки, то, в соответствии с неравенствами (156), (157) и (158), единственны М типом экстремума, который может образовываться в тройной системе, является седловидная точка. [c.95]

При расчете констант Л по данным об азеотропизме в бинарных системах необходимо иметь в виду, что эти данные обычно даются для атмосферного давления (760 мм рт. ст.), т. е. щри разных температура Х. Так как в общем случае состав азеотропа изменяется с температурой, а константы Л, > как это видно из уравнений (241), сильно изменяются с изменением то при определении Л по уравнениям (241, стр. 183) давления паров чистых компонентов следует брать при температуре кипения азеотропа. Для расчета азеотропизма в трехкомпонентной системе по приведенным уравнениям принимается температура Газ, возможно более близкая к температуре [c.95]

При совместном сущестаовании дву жидких и паровой фае бинарная система, согласно правилу фаз, имеет одну степень свободы. Следовательно, при постоянных температуре или давлении такая система становится нонвариантной, а состав и дав- [c.97]

Рассмотрим диаграмму температура — состав для полностью несмешивающейся бинарной системы, как показано на рис. 1. Хотя в реальных системах будет происходить частичное смешение, удобно рассматривать полностью песменшвающуюся систему. Главная точка иа рис. [ соответствует существованию гетероазеотрошюй смесн (точка Е). Она называется эвтектической точкой по аналогии с системами твердое тело — твердое тело. Ниже рассмотрены три возможных направления конденсации. [c.355]

Рост пузыря в бинарной системе. Рост пузыря в однокомпонентной системе ограничен скоростью, с которой теплота может подводиться к границе раздела для обеспечения скрытой теплоты испарения. Однако в бинарной смеси жидкостей подобное ограничение также возникает а результат-е того, что жидкость вблизи границы раздела пузыря обедняется более летучим компонентом 6]. Для продолжения парообразования и роста пузыря более летучий компонент должен 1еперь диффундировать из объема жидкости через область, обедненную им. Это видно из диаграммы, представленной на рнс. 6. Сначала в объеме жидкости содержится массовая доля Хд более летучего компонента, который перегрет иа величину (до точки ) над температурой кипения, соответствующей начальному состану жидкости Т(Хо) (точка О). На границе раздела пузыря массовая концентрация более летучего компонента в жидкой фазе уменьшается до х (точка А), тогда как состав пара в пузыре равен у (точка В). Соответствующее повышение температуры насыщения на поверхности пузыря [7 (л )—Т Ха)] обозначено ДГ. [c.414]

Равновесие в тройных системах наглядно выражается при помощи треугольной диаграммы (рис. 18-2). В этой диаграмме компоненты системы А, В и С представлены точками, лежащими в вершинах равностороннего треугольника (при этом длина каждой стороны треугольника принята за 100%), а состав тройной смеси определяется точкой, лежащей внутри треугольника (например, точкой. М). Точки, лежащие на сторонах треугольника, выражают составы бинарных смесей. Состав тройной смеси определяется длиной отрезков,, проведеггаых параллельно сторонам треугольника до пересечения с последними. Так, точка М характеризует тройную смесь, состоящую из 35% компонента Л, 25% компонента В и 40% компонента С. [c.633]

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]

Система метанол — хлористый метилен — ацетон, показанная на рис. IX-9, имеет три таких участка MDE, DEA и ЕАС. Точка 1 на участке МОЕ отвечает составу исходной смеси. Самая нижняя точка иа поверхности температуры для такой трехкомпонентной системы приходится на бинарный азеотроп метанол — хлористый метилен (точка Е). К этой точке можно подойти из точки 1 (если, вообще, практически можно ее достигнуть). В данном случае первым верхним продуктом будет азеотроп метанол — хлористый метилен, как это видно из кривой периодической разгонки для точки 1 на рис. IX-10. Состав кубового продукта (остатка) будет отходить от состава верхнего продукта, как показывают стрелки (см. рис. IX-9) до тех пор, пока не исчерпается хлористый метилен и останется только бинарная система метанол — ацетон. Когда состав кубового продукта достигает основания концентрационного треугольника, минимальная температура кипения смеси соответствует бинарному азеотропу метанол — ацетон, который и будет вторым верхним цродуктом. Состав кубового продукта [c.223]

Простейшая (бинарная) система жидкость—жидкость с ограниченной взаимной растворимостью компонентов состоит из двух компонентов (К = 2) и двух фаз (Ф = 2) и, согласно правилу фаз, имеет две степени свободы (С = 2). Поэтому для такой системы состав смеси X при постоянном давлении р = onst является функцией только температуры t (рис. ХИ1-3). [c.525]

Если нагреть сплав кадмия и висмута (например, 70% d и 30% Bi) выше его температуры плавления (например, до точки /. рис. IX. , а), а затем начать охлаждать, то участок fg характеризует охлаждение однофазного жидкого расплава бинарной системы. Число степеней свободы на этом участке s = ft -f- 1 —/ — = 2+1 — 1 = 2, т. е. можно произвольно менять два параметра— температуру и состав (р = onst), сохраняя существование одной жидкой фазы. [c.104]

Рассмотрим применение правила фаз в двухкомгпонентной системе (К = 2). Независимыми переменными будут давление р, температура t и состав X, выраженный в мольных долях, мольных или массовых процентах. Диаграмму состояния строят в виде объемной фигуры в координатах р, /, х, так как число независимых пе1ремен-ных равно трем (полная трехмерная диаграмма). Для упрощения описания бинарных систем пользуются сечениями полной трехмерной диаграммы. Если один из параметров, характеризующий систему, принять постоянным, то число независимых переменных станет на единицу меньше, и правило фаз для бинарной системы запишется так [c.59]

Зависимость Робщ на рис. 3.9 представляет собой диаграмму состояния бинарный раствор — пар (газ). Ось АВ изображает состав бинарной системы в мольных долях, если его длина равна единице, или мольных процентах, если его длина принята за 100%. От точки А диаграммы откладываются значения мольной доли (или мольного процента) компонента В. В точке В мольная доля компонента В равна единице. Промежуточные составы характеризуются точками на отрезке АВ, при этом Л д + + Л в=1 (или 1007о). На осях ординат наносятся значения давления пара чистых веществ р л и р в. Верхняя прямая, соеди- [c.98]

Если в воде растворены разноионные соли (ВМ + N BN -Ь -f СМ — взаимные пары), то для выражения состава строят четырехгранную пирамиду, основанием которой является квадрат, а гранями — равносторонние треугольники (рис. 123). Углы основания соответствуют чистым солям (взаимные пары расположены по диагонали), вершина пирамиды — воде. Ребра изображают бинарные системы, боковые грани — растворы соответствующих солей в воде, основание — смеси солей, точки внутри пирамиды — четырехкомпонентные системы. В силу взаимодействия [в (V, 48) q = = 1] состав солевой массы в таких системах может быть выражен [c.317]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология