Диаграмма давление пара—состав для азеотропных смесей

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]

Классическим примером азеотропной смеси углеводородов с минимальной температурой кипения являются циклогексан и бензол [14]. Эти вещества, кипящие соответственно при 80,8 и 80,1°, образуют азеотропную смесь, кипящую при 77,7°. Кривая давления пара этой смеси подобна кривой показанной на рис. 13. На рис. 14 показана х — г/-диаграмма для этой смеси. Состав азеотропной смеси соответствует точке пересечения кривой у = х) и прямой, образующей с осями координат угол в 45° (у = х). Если производить фракционную перегонку смеси бензола с циклогексаном, содержащей 20%о мол. циклогексана, то первым погоном будет [c.120]

Из табл. 55 и диаграмм (рис. 60 и 61) видно, что при кипячении раствора, содержание НМОз в котором ниже 68,4%, в парах будет больше воды и меньше азотной кислоты. Если же содержание НМОз в растворе выше 68,4%, то при кипячении его в парах будет больше азотной кислоты и меньше воды. Таким образом, при перегонке разбавленной азотной кислоты при помощи непосредственного кипячения можно упарить ее до содержания НМОз 68,4% (азеотропная смесь), после чего смесь будет перегоняться без изменения состава. Кислота такой концентрации имеет максимальную температуру кипения, равную 121,9°. Изменение давления при перегонке водного раствора азотной кислоты почти не влияет на соотношение составов паровой и жидкой фаз. Так, повышение давления от 110 до 1220 мм рт. ст. изменяет состав азеотропной смеси с 66,8 до 68,4% НМОз- [c.200]

Растворы, образующие пары того же состава, что и жидкая фаза, называются азеотропными смесями. Точка кипения азеотропной смеси лежит выше (или соответственно ниже) точек кипения каждого из компонентов. Диаграммы состояния, приведенные на рис. 55,а и 55,6, построены в координатах состав—температура, причем давление постоянно. При изменении давления азеотропная смесь может оказаться уже другого состава. При определении числа степеней свободы в точках кипения азеотропных смесей необходимо иметь в виду, что состав паров и жидкости одинаков, и поэтому азеотропные системы следует рассматривать как системы однокомпонентные, и их фазовые превращения ничем не отличаются от фазовых превращений чистых компонентов А и В в точках Та иТ . Таким образом, в точках т (рис. 55,а и 55,6) мы имеем одну фазу — жидкую, в точках а могут быть две фазы — жидкая и парообразная или только одна из них в точках п — одна фаза — парообразная. [c.213]

Рассмотрим фракционную перегонку двухкомпонентной жидкой смеси, не образующей азеотропного раствора, пользуясь диаграммой кипения (рис. 136). Для разделения исходную смесь состава X о нагревают при постоянном давлении до кипения (фигуративная точка Оо), при этом получается первый пузырек пара (фигуративная точка Ьо) состава Пар по сравнению с исходной жидкостью более богат легколетучим компонентом В, а раствор обогащается компонентом А и его температура кипения при подводе теплоты возрастает (фигуративная точка а ). В процессе перегонки состав жидкого раствора изменяется от Х до а состав пара — от Ко ДО Кх- Если весь полученный пар сконденсировать (первая фракция), то конденсат будет иметь состав У и промежуточный между Ко и У . При кипении оставшейся жидкости (фигуративная точка 04) состава Х1 получается пар, также обогащенный легколетучим компонентом В. При изменении состава жидкого раствора от Х1 до состав пара меняется от У г до У и получается конденсат состава У2 (вторая фракция). При дальнейшем испарении оставшейся жидкости аналогично можно получить третью, четвертую и т. д. фракцию, при этом кипящая жидкость по составу будет приближаться к чистому компоненту А с температурой кипения Т. Если каждую из полученных фракций подвергнуть аналогичной перегонке, то получится набор новых фракций, обогащенных легколетучим компонентом. Сходные по составу фракции объединяют и подвергают дальнейшему фракционированию до тех пор, пока конденсат не будет представлять собой практически чистый компонент В, а перегоняемая жидкость — чистый компонент А. [c.394]

Если кривая общего давления пара имеет максимум (на диаграмме кип —состав ему соответствует минимум температуры кипения), ТО сначала преимущественно будет отгоняться азеотропная смесь, а в остатке накопится то вещество, которое имелось в данной смеси в избытке по сравнению с азеотроп-ным составом. [c.214]

При перегонке смесей двух взаиморастворимых жидкостей следует иметь в виду, что в парообразной фазе преимущественно будет присутствовать тот компонент, который обладает наибольшей упругостью пара на данной диаграмме или наименьшей температурой кипения. В смесях, имеющих на кривых давления пара или температуры экстремумы (максимумы или минимумы), растворы, соответствующие этим точкам (азеотропные смеси), при перегонке ведут себя как самостоятельные компоненты. Азеотропные смеси имеют постоянную температуру кипения и не меняют свой состав в процессе перегонки. Для решения вопроса какого состава смесь будет перегоняться и что будет в остатке, диаграмму делят в точке экстремума на две самостоятельные диаграммы и рассматривают каждую половину отдельно. [c.56]

Температуры затвердевания смесей jH.j — Oj и давления паров над ними представлены в табл. 11.57. Диаграмма состояния системы ацетилен --двуокись углерода [1] при 1 ат показана на рис. 11.13. Границы области сосуществования жидкости и паров для смесей, содержащих от 7 до 51% двуокиси углерода, столь близко примыкают друг к другу, что не показаны на рисунке, кроме небольшого участка для смесей, более богатых двуокисью углерода. В этой области образуется азеотропная смесь, состав которой близок к составу эвтектики. На том же рисунке пунктиром показаны кривые равновесия твердая фаза — пар для давления выше атмосферного. [c.115]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология