Растворимость компонентов бинарных систем

Рис. 32. Диаграмма плавкости бинарной системы с ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии

Рис. V. 34. Равновесие жидкость — твердая фаза в бинарной системе с ограниченной взаимной растворимостью компонентов й твердом состоянии,

Изучение растворимости нефтей в природных газах при высоких давлениях очень важно для решения ряда геологических и промысловых вопросов, как, например для суждения о вероятном фазовом состоянии газонефтяных систем на различных глубинах в недрах земли, для выяснения возможности и условий миграции нефтей в газовой фазе, для разработки метода увеличения отбора нефти из продуктивных пластов путем закачки в них углеводородных газов высокого давления и др. Система нефть — газ является более трудным объектом для изучения, чем бинарные системы. Она является многокомпонентной и переход ее жидких УВ в газовую фазу зависит не только от их природы, температуры и давления системы, но и от ее общего состава. Повышение пластового давления в таких системах вызывает протекание двух процессов дополнительного растворения газа в нефти и жидки компонентов в газе. [c.35]

Чем больше различие свойств компонентов раствора, тем, как правило, больше отклонение парциальных давлений от величин, соответствующих идеальным растворам, и тем более вет... роятна ограниченная взаимная растворимость компонентов Связь между отклонениями от идеального поведения н взаимной растворимостью в бинарных системах была рассмотрена [c.53]

Рассмотрение связи между растворимостью и относительной летучестью в многокомпонентных системах [36], на основании термодинамических соображений и анализа имеющихся опытных данных, показало, что в этих системах, как правило, возрастает по сравнению с бинарными относительная летучесть тех компонентов, которые обладают наименьшей взаимной растворимостью. Доказательство этой закономерности может быть получено путем анализа уравнения (121). Выше уже было показано, что относительная летучесть первого компонента бинарной системы при прибавлении к ней третьего компонента возрастает, если соблюдается неравенство Ф1з>Ф2з- Бинарной системе с меньшей взаимной растворимостью должно отвечать большее значение функции Ф. Предельным случаем является система, состоящая из полностью несмешивающихся компонентов. В такой системе активности компонентов равны единице, а [c.54]

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]

К другим недостаткам уравнений локального состава относится взаимная корреляция параметров j и наличие проблемы неоднозначности решения уравнений относительно параметров и относительно предсказываемой взаимной растворимости компонентов. Даже когда взаимная растворимость компонентов бинарных систем, входящих в многокомпонентную, рассчитывается однозначно, возможна множественность решения относительно составов жидких фаз в многокомпонентной системе [2291. [c.210]

Влияние температуры. На взаимную растворимость компонентов жидкофазной системы существенное влияние оказывает только температура, хотя иногда некоторую, впрочем незначительную, роль играют и примеси. Типичные диаграммы температура — состав для бинарных смесей приведены на рис. 5.20. Максимальную температуру, при которой возможно существование двух фаз, называют верхней критической температурой растворения, а соответствующую минимальную температуру — нижней критической температурой растворения. [c.375]

Рефрактометрия находит применение как для определения состава двухкомпонентных растворов, так и тройных систем. Однако в последнем случае, кроме определения показателя преломления, необходимо установить значение хотя бы еще одного свойства, величина которого зависит от состава системы, например плотности раствора. Рефрактометрический анализ сложных систем целесообразен в тех случаях, когда систему в силу определенных условий можно рассматривать как двойную или тройную. Например, если растворенные вещества представляют собой смесь относительно стабильного состава, всю ее можно уподобить компоненту бинарной системы, считая другим компонентом растворитель. Такой подход к задаче возможен при установлении суммарного солесодержания раствора или общего содержания любых других растворимых веществ. Это бывает необходимо при работе с рассолами постоянного состава (например, морская вода), при контроле сахароварного производства. [c.100]

Доказательство этой закономерности может быть получено путем анализа уравнения (123). Выше было показано, что относительная летучесть первого компонента бинарной системы при прибавлении к ней третьего компонента возрастает, если соблюдается неравенство Ф13 > Фгз. Бинарной системе с меньшей взаимной растворимостью должно отвечать большее значение функции Ф. Предельным случаем будет система, состоящая из полностью несме-шивающихся компонентов. В такой системе активности компонентов равны единице, а коэффициенты активности VI = и [c.51]

При другом способе кристаллизации атомы, ионы или молекулы растворяемого вещества располагаются в узлах кристаллической решетки вместо атомов, ионов или молекул растворителя. Получающиеся системы называются твердыми растворами замещения. При образовании подобных твердых растворов весьма важно, чтобы замещающий и замещаемый компоненты были достаточно близки как по кристаллографическим свойствам, так и по размерам частиц. Если соблюдаются оба условия, то замещение не вызывает чрезмерных напряжений в кристаллической решетке, и устойчивыми оказываются твердые растворы любого состава. Это значит, что компоненты бинарной системы неограниченно растворимы один в другом, и можно получить непрерывный ряд твердых растворов от 0% В до 100% В. Чем больше различие свойств компонентов, тем меньше их взаимная растворимость, и это приводит к ограниченной взаимной растворимости, например, если первое условие соблюдается, а второе — нет. [c.207]

Влияние примесей на величину 1п к должно быть идентичным их влиянию на величину межфазного натяжения, т. е. примеси, увеличивающие межфазное натяжение, снижают взаимную растворимость жидкостей, а примеси, уменьшающие межфазное натяжение, наоборот, повышают растворимость. Так как величину межфазного натяжения в первом приближении можно рассчитЫ вать по правилу Антонова, то, зная влияние той или иной примеси на поверхностное натяжение каждого из компонентов, можно охарактеризовать (хотя бы качественно) влияние примеси на взаимную растворимость в бинарной системе. [c.39]

Как видно из диаграммы, добавление третьего компонента может увеличивать или уменьшать взаимную растворимость компонентов бинарной смеси. Если вводимое вещество растворимо в обоих компонентах, то взаимная растворимость последних увеличивается. Например, при добавлении достаточного количества спирта к двухслойной системе вода — эфир наступает неограниченная растворимость. Наоборот, добавка вещества, нерастворимого в одном из компонентов, понижает их взаимную растворимость. [c.410]

До обсуждения специальных проблем, с которыми приходится сталкиваться при растворении высокомолекулярных соединений, полезно вкратце рассмотреть условия, управляющие образованием растворов в бинарных системах, компоненты которых состоят из молекул, сравнимых по размеру. Затем будет обсуждена растворимость в бинарных системах, содержащих полимерный компонент и низкомолекулярный растворитель, и в заключение будет описана растворимость полимеров в многокомпонентных системах. [c.36]

На рис. 9.14 изображена диаграмма плавкости трех не вступающих в химическое соединение взаимно нерастворимых в твердом состоянии компонентов. В жидком состоянии эти компоненты неограниченно растворимы друг в друге. Диаграмма построена следующим образом. Б основании диаграммы лежит треугольник концентраций, а перпендикулярно его плоскости откладывают температуры начала и конца кристаллизации расплавленных смесей различного состава. В результате такого построения на диаграмме образуется сложная, состоящая из нескольких частей поверхность ликвидуса и проходящая через точку Е перпендикулярно оси температур плоскость солидуса (на рисунке не показана). Из рис. 9.14 видно, что на стороны треугольника концентраций опираются плоские диаграммы плавкости бинарных систем с простой эвтектикой. Движение фигуративной точки от сторон внутрь треугольника концентраций означает, что к бинарной системе добавляется третий компонент. Температура начала кристаллизации при этом понижается. Это аналогично понижению температуры начала кристаллизации при добавлении к одному из веществ бинарной системы второго компонента. [c.174]

Черта над символом функции состояния обозначает относительную парциальную величину, взятую относительно значения этой функции для чистого компонента ч тех же условиях, которое принимается за стандартное состояние. С использованием понятия о химическом потенциале и принимая во внимание, что в состоянии термодинамического равновесия химические потенциалы компонентов в сосуществующих фазах должны быть равны, можно представить, например, в приближении идеальных растворов уравнение кривых ликвидуса и солидуса в бинарной системе. Если в системе наблюдается полная взаимная растворимость в жидком и твердом состояниях, то, обозначив концентрации компонентов А и В в жидкой фазе через Ха и хв, а в твердой фазе — соответственно через ул и г/в, условие фазового равновесия можно записать в виде [c.344]

Перегонка смеси углеводорода и воды, практически нерастворимых в жидком виде. Если изобарный график кривых парожидкостного равновесия бинарной системы частично растворимых веществ эвтектического класса (см. рис. 1.17) распространить на случай весьма малой взаимной растворимости компонентов, то он примет вид, представленный на рис. II.6. [c.83]

Для полной определенности проблемы ректификации бинарной системы частично-растворимых компонентов, образующих постоянно кипящие смеси с минимумом точки кипения в колонне рассматриваемого типа, необходимо располагать девятью величинами количеством I, составом а и теплосодержанием Рд [c.93]

РЕКТИФИКАЦИЯ БИНАРНОЙ СИСТЕМЫ ЧАСТИЧНО РАСТВОРИМЫХ КОМПОНЕНТОВ В ДВУХ ПОЛНЫХ КОЛОННАХ [c.97]

Легко видеть, что Ф1з>Ф2з> если взаимная растворимость в СПС теме 1—3 меньше, чем в системе 2—3. Иными словами, прибавление к бинарной системе третьего компонента увеличивает относительную летучесть того вещества, которое обладает меньшей взаимной растворимостью с добавляемым. [c.54]

Как уже было показано, методы выбора разделяющих агентов основываются на сравнительной оценке степени неидеальности бинарных систем, образованных компонентами заданной смеси и предполагаемым разделяющим агентом. Следовательно, наиболее надежными следует считать те методы, которые позволяют с наибольшей достоверностью судить о характере и величине отклонений от закона Рауля в указанных бинарных системах. Оценивая с этой точки зрения описанные выше методы выбора разделяющих агентов, следует отдать предпочтение тем из них, которые базируются на использовании свойств растворов, в первую очередь таких, как температуры кипения смесей, составы и температуры кипения азеотропов и растворимость. Как будет показано ниже, по значениям этих свойств можно не только дать сравнительную оценку степени неидеальности соответствующих бинарных систем, но также приближенно рассчитать условия равновесия в них. [c.70]

В (2, 3] изучена зависимость коэффициента вариации состава бинарного соединения ( ) от взаимного расположения точек 1 и 2 (рис. 1), выражающих составы насыщенного раствора и остатка в поле диаграммы растворимости, и от исходных аналитических ошибок. Таким образом, конечная ошибка зависит от шести нараметров ошибок химического анализа (коэффициентов вариации и иЛи и на два компонента, характеризующих точность определения координат фигуративных точек 1 и 2. и четырех случайных некоррелированных переменных Ху, г/,, х , у - Если для наглядности рассматривать эту систему в полярных координатах, то будем иметь набор из следующих параметров а — угла пересечения луча с осью бинарной системы к — параметра, указывающего количество маточника в остатке (к = х /х ) или характеризующего относительную удаленность точек 1 и 2 друг от друга В — величины, характеризующей растворимость, и Уо — состава соединения. Исследование ошибки при варьировании этих пара- [c.159]

Теперь остановимся на свойствах критических состояний в бинарных системах, которые удобно изучать на примере равновесий жидкость — жидкость (рис, V. 24). Согласно условиям равновесия Т, р п химические потенциалы компонентов в сосуществующих фазах (D и С) одинаковы. Вместе с тем условия устойчивости требуют, чтобы увеличение концентрации компонента сопровождалось возрастанием его химического потенциала, если фаза стабильна, и его уменьшением, если она лабильна. Поэтому в областях диаграммы (рис. V.24), расположенных справа, слева и выше кривой растворимости, соответствующих существованию гомогенного раствора, химический потенциал увеличивается при прибавлении компонента в систему (кривые МС и DN). Однако внутри между кривыми, характеризующими состояние однофазной и двухфазной систем, располагается небольшая область метастабильных состояний, образуемых пересыщенными растворами компонента А в веществе Б и В в А. [c.292]

I. Компоненты в двух бинарных системах смешиваются во всех отношениях. Третья пара компонентов имеет ограниченную растворимость, и поэтому на треугольной диаграмме появляется кривая растворимости, показанная на рис. V. 44, а (в области расслаивания проведены ноды). [c.319]

Наиболее распространены системы с расслаиванием одной пары компонентов (случай 1). Рассмотрим их более подробно (рис. V. 45). Точки С и О соответствуют двуслойной бинарной системе, состоящей из двух взаимно насыщенных растворов. Если к раствору такой бинарной системы (состава хс ) прибавляется третий компонент (С), смешивающийся с первыми двумя во всех отношениях, то при этом образуется тройная система (О, распадающаяся на два слоя, находящихся в равновесии при данных Тир. Состав этих слоев определяется двумя точками, расположенными на бинодали (/] и и). Сопряженные растворы 1 и /г. т и /П2 и т. д. соединены нодами. Все смеси, составы которых можно обозначить точками на одной и той же ноде, при данной температуре имеют один и тот же состав слоев, хотя относительные количества этих слоев различны (их можно найти по правилу рычага). Если бы третий компонент распределялся равномерно между двумя другими, то ноды на диаграмме проходили бы параллельно основанию. В большинстве же случаев растворимость этого компонента в обоих слоях бывает неодинаковой, поэтому ноды располагаются наклонно по отношению к основанию треугольника. С увеличением концентрации компонента С длина нод становится короче. Это указывает на то, что составы слоев сближаются и в критической точке К становятся одинаковыми, т. е. система превращается в гомогенную. Так как ноды не являются параллельными основанию, то и точка К не находится на вершине бинодали. [c.321]

Рассмотрим применение методов микроструктуры и микротвердосТи для построения диаграмм состояния. Ё качестве примера возьмем бинарную систему с ограниченной растворимостью компонентов друг в друге в твердом состоянии и образованием эвтектической смеси. Диаграмма состояния такой системы представлена на рис. 24. Если брать сплавы составов, лежащих между А и М, или В м N, уо микроструктура таких образцов будет однофазной, отвечающей твердым [c.48]

Ограниченная взаимная растворимость компонентов бинарной системы является результатом больших положительных от-к.юнений от идеального поведения. При совместном существовании паровой и двух /кнлких фаз система в условиях постоянного давления или постоянной температуры соктаспо правилу фаз нонвариантна. Поэтому при любом количественном соотно-И1СНИП жидких фаз состав пара одинаков. [c.9]

Для систем типа II (рис. 27,6) кривая распределения оканчивается точкой, соответствующей растворимости в бинарной системе ВС. В сольютропных системах, как показано на рис. 27,в, кривая распределения пересекает диагональ осей координат. Точка пересечения представляет собой горизонтальную хорду RE. На рис. 27, г изображена кривая, характерная для распределения большей части твердых веществ. Из диаграммы видно, что коэффициент распределения при всех концентрациях довольно близок к отношению растворимостей вещества С в чистых компонентах Л и В, представленных точками F, G и Я. Это тем ближе к истине, чем меньше взаимная растворимость компонентов Л и В. [c.47]

Экспериментальные точки линий плавления водной эвтектики не нанесены на график, так как они практически повторяют линии плавления льдов (с точностью эксперимента), поскольку компоненты бинарной системы почти не растворимы дауг в друге. [c.59]

Во введении было в общем рассмотрено влияние температуры Т, давления Р, относительной скорости движения фаз ю и молекулярной массы веществ М, передаваемых из одной фазы в другую, на коэффициенты массопередачи. Исследование кинетики обычно проводят при постоянстве Т и Р, для веществ определенной молекулярной массы, т. е. при М = onst. В таких условиях для данной бинарной системы при определенной растворимости и скорости растворения газового Компонента в жидкой фазе на величину коэф-< )ициента массопередачи могут влиять в общем следующие параметры коэффициенты молекулярной диффузии в газовой и в жид кой фазах скорости движения газа и жидкости ш, а также направления движения фаз относительно друг друга, влияющие [c.123]

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]

Рассмотрим теперь некоторые диаграммы, получающиеся при изучении тройных систем. Возьмем, к примеру, три жидкости, две из которых растворимы одна в другой ограниченно, а две другие пары смешиваются во всех отношениях. В частном случае это могут быть хлороформ, вода и уксусиая кислота. На рис. VII 1.15, а изображена диаграмма системы, в которой ограниченно растворимы компоненты А и В, однако, выше температуры (критическая температура растворимости А и В) эти компоненты также смешиваются во всех отношениях. Гетерогенная область, где тройная система распадается на два слоя, представлена объемной фигурой akba b k. При этом кривая аКЬ ограничивает гетерогенную, область в бинарной системе А—В в зависимости от температуры, а кривые akb и а й Ь представляют собой сечения тройной гетерогенной области поверхностями равной температуры. Если подобные сечения провести через ряд равных промежутков температуры и полученные сечения спроектировать на основание пирамиды, то получится картина, подобная изображенной на рис. VIII. 15, б, где кривые относятся к различным температурам. Если ввести соответствующие обозначения, то и по рис. VIИ. 15, б можно судить о зависимости ограниченной растворимости от температуры. [c.304]

На рис. V. 36, в изображена диаграмма состояния бинарной системы, в которой существует химическое соединение АтВп и вещества обладают в твердом состоянии ограниченной взаимной растворимостью друг в друге. Твердые растворы а и а образованы компонентом А и соединением АтВ твердые растворы р и р — веществами В и АтВ . Формально диаграмма как бы распадается на две составные части, аналогичные изображенным на рис. V. 34, а. [c.312]

Если в расслаивающейся бинарной системе имеется гете-роазеотроп, т. е. точка состава пара располагается между точками составов слоев нерастворимых друг в друге жидкостей, то в тройной системе линия составов пара МЦ проходит внутри бинодали (рис. V. 51,а). Если же в бинарной системе с ограниченной растворимостью компонентов друг в друге точка состав пара лежит вне области расслаивания, то в троГжой системе линия составов пара (/VI) также располагается вне бинодали (рис. У.51,б). [c.327]

При ограниченной растворимости диаграммы бинарных сплавов также аналогичны диаграммам подобных жидких растворов рис. 64). Здесь выше кривой аЬс — область жидкого раствора. Система однофазная. Дивариантная область а /г —твердый раствор компонента В в А. Система также однофазная. Область pq — твердый раствор компонента Л в Б однофазная дивариантная система. Области аМ, сЬр и <1рдк — гетерогенные области, в которых система распадается на две фазы. Область айЬ — твердый раствор / + расплав Ьср — твердый раствор // + расплав йрдк — твердый раствор / + твердый раствор II. Кривые йк и pq дают зависимость температуры от состава насыщенных твердых растворов / и II.. [c.134]

Закон распределения в бинарной системе нарушается при достаточно высоких концентрациях растворенного вещества. Это объч ясняется тем, что увеличение содержания растворенного вещества может привести к взаимной растворимости несмешивающихся (растворителей. Известно, что вода и хлороформ не растворяются друг в друге. Если к двухслойной системе, состоящей из воды н хлороформа, прибавить ацетон, то он распределится между этими двумя жидкостями. При дальнейшем увеличении его содержания в системе вода — хлороформ вода начнет растворяться в хлороформе, а хлороформ в воде, т. е. каждый из слоев будет состоять из трех компонентов — воды, хлороформа и ацетона. При достаточно высоком содержании ацетона можно получить гомогенный раствор этих трех компонентов. [c.63]

Добавлением компонента I к другим гетерогенным бинарным системам тех же веществ (например, х, у, 2,. ..) можно получить тройные системы х, у, г, которые тоже будут гомогенными. Соединив точки Рт х у г 0 , получим кривую растворимости ири температуре 7 = сопз1, т. е. изотерму растворимости или бинодальную кривую. [c.319]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология