Смеси идеальные, состав пара

Пример 1. Рассчитать при 30° С общее давление и состав пара (в молярных долях) над смесью, состоящей из 117,2 г бензола и 884,5 г толуола (смесь бензола ц толуола является идеальной). При 30° С давление пара чистого бензола 15 756 Па, а толуола 4892 Па. [c.96]

Иодбензол (1) и бензол (2) неограниченно взаимно растворимы, их смесь подчиняется законам идеальных растворов. Определить состав смеси, если она закипает при 100°, 760 мм рт. ст. и pi° = 50,44 и р2 = = 1343,3 мм рт. ст. Какова при этом будет мольная доля бензола в парах [c.184]

Этот результат получен без каких-либо ограничений относительно свойств жидкого раствора. В нем использовано только представление о равновесии жидкости и пара, который рассматривается как смесь идеальных газов. Последнее означает, что состав пара можно вычислить с помощью закона Дальтона [c.116]

Тогда жидкость состава 1 , давление пара которой р , обозначенное точкой т, находится в равновесии с паром состава Так как рассматриваемая смесь представляет собой идеальный раствор двух жидкостей, то давления паров аддитивны и кривая давление пара жидкост и—с о с т а в А т Б в этом случае представляется прямой линией. Состав пара, находящегося в равновесии с различными смесями, дается кривой А т Б, лежащей ниже линии давление пара жидкост и— состав . Рис. 22 ясно показывает, что пар, находящийся в равновесии с идеальным раствором, богаче более летучим (то есть более низкокипящим) компонентом, чем сам раствор отсюда следует, что компоненты такой смеси можно разделить дробной перегонкой. [c.83]

А. Равновесия пар — жидкий раствор в системах с неограниченной взаимной растворимостью жидкостей. Законы Гиббса— Коновалова. Законы Вревского. Перегонка жидких смесей. Если раствор образован из двух летучих жидкостей, то пар, находящийся в равновесии с жидким раствором, будет содержать оба компонента. В общем случае состав пара отличается от состава жидкого раствора, из которого он получен. Состав паровой фазы легко установить, зная состав жидкой фазы, если пар, представляющий смесь идеальных газов, находится в равновесии с идеальным раствором. Исходя из соотношений [c.388]

При 60°С давление пара этанола равно 470 гПа, а давление пара метанола — 833 гПа. Смесь этих спиртов, которую можно считать идеальной, содержит 50% (мае.) каждого компонента. Каков состав пара над раствором при этой температуре [c.164]

Обычно в качестве стандартного состояния элемента (простого вещества) выбирается такое состояние, при котором данный элемент устойчив при 1 атм. Выбор стандартного состояния для шести из рассматриваемых здесь девяти элементов очевиден — углерод в виде графита, водород, кислород, азот, фтор и хлор в состоянии идеального двухатомного газа при 1 атм во всем интервале температур от 298 до 1000° К. Бром, иод и сера стабильны в конденсированных фазах при 1 атм в интервале температур от 298° К до точек кипения этих элементов. Поэтому мы приняли в качестве стандартных состояний эти конденсированные фазы до нормальных точек кипения, а выше этих температур — состояния идеального двухатомного газа. Необходимо отметить, что это обусловливает при температурах фазовых переходов разрыв непрерывности изменения энтальпии образования всех соединений, в состав которых входят данные элементы. В случае серы наблюдается также небольшой разрыв непрерывности изменения энергии Гиббса для процессов образования, поскольку пар, находящийся в равновесии с жидкой серой при температуре кипения, представляет собой сложную смесь многоатомных молекул (х=к, 6, 8, причем возможны и другие значения). Испарение с образованием молекул За при 1 атм и 717,75° К не является равновесным процессом и, следовательно, связано с изменением энергии Гиббса. [c.228]

Если рассматривать паровую фазу как смесь идеальных газов, то состав пара можно определить по уравнениям [c.398]

Анализ этих уравнений показывает, что в общем случае нельзя сделать однозначного вывода о характере влияния температуры на состав одной из сосуществующих фаз при закрепленном составе сопряженной фазы. Так, в случае систем с конденсированными фазами для этого необходимо знать, какой фактор—калорический или объемный — играет определяющую роль. Однако в случае равновесия между жидкостью и паром, рассматривая последний как смесь идеальных газов, уравнениям (IX.140) и (IX.141) можно придать намного более простую форму. [c.235]

Найдем для этого случая состав пара и равновесной с ним жидкости. Пусть для бинарного идеального раствора пар представляет смесь идеальных газов первого и второго компонентов. По закону Рауля уравнение зависимости общего давления пара раствора от состава жидкости выразим в виде [c.106]

Данный газ представляет собой смесь идеальных воздушного и водяного газов. Водяной газ, образующийся по реакции (5), в условиях идеальной газификации углерода водяным паром содержит 50% водорода и 50% окиси углерода. На 100 нм дутья, содержащего Ог % кислорода и Н20 % водяного пара, образуется 1 = ( ЮО+Ог-ЬНгО ) нм газа. Состав его (в %) определяется следующими уравнениями [c.31]

Весьма существенно, что даже для идеальных растворов составы жидкости и пара различаются. На рис. 24—26 по оси абсцисс отложен состав жидкости. Найдем теперь состав пара, если жидкость представляет собой идеальный бинарный раствор, а пар — смесь идеальных газов. Пусть Хг по-прежнему относится к мольным долям компонентов в жидкой фазе, а мольные доли компонентов в газовой фазе обозначим через Уг. Задача состоит в том, чтобы у выразить через Xi. [c.176]

Смеси химически сходных веществ мало отклоняются от идеальных. Примером могут служить смеси жидких углеводородов, например, смесь бензол-толуол. Для математического.выражения закона Рауля воспользуемся следующими рассуждениями. Обозначим через х состав жидкости, т.е. мольную долю НК в жидкой фазе, через рнк и Рвк - парциальные давления даров НК и ВК над смесью и Рнк и Рвк давление паров чистых НК и ВК при данной температуре. Мольная доля ВК в жидкой смеси будет равна (1 - х). Следовательно, [c.12]

Жидкости А и В не смешиваются между собой, но порознь образуют с жидкостью С идеальные растворы, которые также не смешиваются. Давления насыщенных паров всех фех чистых компонентов равны 1 бар. Значение Кр газовой реакции А + В = С равно 2. Найдите равновесный состав и количества обеих жидких фаз, если исходная смесь содержала 1 моль А и 1,4 моля В. Количеством вешества в газовой фазе пренебречь. [c.35]

Давление насыщенных паров при 52 °С над чистым бензолом (1) равно -300 торр, а над чистым толуолом (2) -100 торр. Приготовлена смесь с мольной долей бензола 0,4. Один моль этой смеси помещен в сосуд объемом 10 л. Какой состав жидкой и газовой фаз Чему равны парциальные давления над смесью Жидкую смесь считайте идеальной. Объемом жидкой фазы пренебрегите. [c.89]

На фиг. 4-1 (часть VIII) даны соотношения упругостей паров для бинарного раствора вода — пиридин [1]. Эта система показывает заметные отклонения от идеальности и дает смесь, общая упругость паров которой больше, чем у наиболее летучего чистого компонента в результате получается азеотропная смесь с минимальной температурой кипения. Части V, VI и IX фиг. 4-1 показывают парциальные и общие упругости паров для трех бинарных систем, в которых один из компонентов является соответственно парафиновым, циклопарафиновым или ароматическим углеводородом часть V, н-гептан и этиловый спирт [8] часть VI, циклогексан и этиловый спирт [9] часть IX, толуол и уксусная кислота [1]. В каждой из этих систем образуются смеси, общая упругость паров которых больше, чем у наиболее летучего компонента в чистом виде в результате этого образуются азеотроппые смеси с минимальной температурой кипения. Для этих систем отклонение от идеальности очень велико, и в каждом случае образуется азеотропная смесь с значительно более низкой точкой кипения, чем пизкокипящего компонента. Для бинарных растворов, оба компонента которых полностью смешиваются в жидкой фазе, возможнытривида диаграмм температура—состав (включающих как жидкую, так и паровую фазы), как показано на фиг. 4-2. [c.75]

Исходную смесь, содержащую при 20 °С пары этанола при давлении 10 торр и пары воды при давлении 5 торр, подвергают изотермическому сжатию а) при каком давлении появляется жидкая фаза б) каков состав этой жидкой фазы После появления первой капли жидкой фазы объем системы изотермически уменьшают в два раза в) найдите парциальные давления и состав жидкой и газовой фаз. Смеси идеальны. [c.91]

В идеальной колонке на каждой тарелке должно устанавливаться равновесие между жидкостью и паровой фазой. В этом случае, применяя для оценки работы колонки графический метод, можно охарактеризовать процессы, протекающие на отдельных тарелках, при помощи кривых равновесных состояний жидкость — пар рассматриваемой бинарной смеси (см. рис. 233). Пусть смесь в перегонной колбе имеет состав х, а пар, поступающий на первую тарелку,— состав у. Если колонка работает идеально, то тот же состав у должна иметь и флегма, стекающая с первой тарелки [c.219]

Определенные затруднения, возникающие при азеотропной перегонке, связаны со взаимной растворимостью компонентов смеси. Если компоненты смешиваются друг с другом во всем температурном интервале перегонки, то образуется гомогенный азеотроп, состоящий из одной фазы. Полная взаимная нерастворимость компонентов смеси, например воды и насыщенного углеводорода, является другим крайним случаем, который подробно рассматривается ниже в разделе о перегонке с водяным паром. В этом случае образующийся пар имеет постоянный состав до тех пор, пока в смеси содержатся оба компонента. При этом азеотроп, естественно, состоит иа двух фаз (негомогенная азеотропная смесь). Смеси жидкостей, ограниченно растворимых друг в друге, при перегонке ведут себя так же, как смеси взаимно нерастворимых жидкостей, если при температуре перегонки они состоят из двух фаз. В противном случае, т. е. при перегонке одной фазы, состоящей из двух ограниченно растворимых друг в друге жидкостей, поведение смеси также значительно отклоняется от поведения идеального раствора. Как правило, возникающая азеотропная смесь бывает негомогенной. [c.281]

По мере испарения раствор будет обогащаться водой и относительное содержание спирта в парах будет постепенно падать, т. е. процесс пойдет так, как при идеальном растворе. Для участка, соответствующего содержанию спирта в жидкости выше 95%, кривая лежит несколько ниже диагонали, так что, рассуждая теоретически, можно предположить, что содержание спирта в парах будет ниже, чем в жидкости, и раствор по мере испарения будет обогащаться спиртом, т. е. содержание в нем спирта превысит 95%. В действительности же, вследствие того что на этом участке кривая проходит весьма близко от диагонали, практически с ней совпадая, пары будут иметь почти такой же состав, как и жидкость, так что на деле мы будем иметь в этом случае нераздельно кипящую смесь. [c.47]

Укрепляющая колонна (рис. X. 20, а) отличается тем, что питание— смесь, подлежащая разделению, — подается непосредственно в куб обычно в виде паров. Таким образом, кубовая жидкость (в идеальном случае) имеет состав, равновесный с составом паров питания, дистиллат же получается, как и в полных колоннах, в виде легколетучего компонента заданной степени чистоты. Такого рода колонны целесообразно применять при обработке смесей, содержащих относительно небольшое количество трудно-летучего компонента, и при значительной разнице в летучестях разделяемых вешеств. В результате получается основна масса [c.516]

Реальные жидкие Р. в общем случае не подчиняются законам идеальных концентрированных Р. В частности они показывают отклонения от закона Рауля. Если парциальные давления паров компопентов больше вычисленных по закону Рауля, то отклонения наз. положительными, если меньше, то — отрицательными. В первом случае на кривой зависимости общего давления пара от состава Р. может появиться максимум, во втором — минимум (подробнее см. Жидкие системы и Коновалова законы). В точке максимума или минимума состав жидкой смеси одинаков с составом равновесного с ней пара. Такая смесь наз. азеотропной (см. Азеотропные смеси). [c.258]

Закон Рауля, являющийся одним из основных в теории перегонки и ректификации, приложим далеко не ко всем растворам. Существуют так называемые азеотропные смеси, образующие при известном составе нераздельно кипящую фракцию, перегоняющуюся при постоянной температуре, которая мо-жет быть или более высокой или более низкой, чем температура кипения компонентов. Например, бензол <т. кип. 80,2° С) и циклогексан (т. кип. 80,75° С) образуют азеотропную смесь с содержанием 55 /о бензола и температурой кипения 77,5° С. Разделить азеотропные смеси перегонкой и ректификацией невозможно, так как при известной температуре будет кипеть нераздельно кипящая смесь. Чтобы разделить азеотропную смесь, приходится прибегать или к изменению температуры перегонки путем изменения внешнего давления или прибавлением третьего компонента (при изменении давления паров меняется состав азеотропной смеси), или использовать различную растворимость или различие температур застывания компонентов, входящих в азеотропную смесь. При обычной перегонке нефти, когда получаются фракции, кипящие в широких интервалах температур, наличием азеотропных смесей можно пренебречь и считать, что нефть представляет идеальный раствор, следующий закону Рауля. С особенностями азеотропных растворов приходится сталкиваться при выделении из легких фракций нефти отдельных индивидуальных углеводородов, особенно ароматических. Например для правильного распределения метановых углеводородов по двухградусньш фракциям при тщательной ректификации бензина оказалось необходимым удалить предварительно из бензмна ароматические углеводороды. При перего нке бензинов бензол (т. кип. 80,2° С) концентрируется во фракциях, кипящих. при 71—75° С, а толуол (т. кип. 110,6° С) концентрируется во фракции с температурой кипения ЮГ С. [c.173]

Идеальная жидкая смесь содержит два компонента в количествах п и 2. Она помещена в сосуд объемом Vпри температуре Т. Какое давление установится в системе и каков состав пара и жидкости Примените к системе бензол—толуол при 52 °С. Давление над чистым бензолом при этой температуре равно 300 торр, а над толуолом 100 торр. Объем сосуда равен 10 л. Исходная смесь в количестве один моль содержит 0,4 моль бензола. [c.90]

В подавляющем большинстве случаев реальные смеси дают отклонения от закона идеальных смесей. Отклонения могут быть как положительными, так иотрицательными, то есть давление пара может оказаться больше или меньше вычисленного по формуле 7. Если смесь дает положительное отклонение (например, сероуглерод+ацетон при 35°), то кривая общего давления пара располагается выше вычисленной и проходит через максимум. Если смесь дает отрицательное отклонение (например, хлороформ- ацетон при 35°), то кривая общего давления пара располагается ниже вычисленной и имеет минимум. Можно показать, что в точках максимума или минимума состав пара и жидкости, с которой он находится в равновесии, одинаков. [c.90]

Графическое изображение зависимости температуры кипения сл1есей жидкостей от состава называется д и а г р а м м о 11 к и -п е н п я. На рис. 55 приводится типичная для идеальных растворов диаграмма кипения смеси. Точки на кривой кипения А1В показывают температуры кипения жидкой смесп в зависимости от состава раствора. Точки на кривой конденсации ЛУВ показывают состав пара у), находящегося в равновесии с раствором определенного состава (ж). В области температур и составов над крпвой конденсации смесь находится в газообразном состоянии и в области ниже кривой кипения—в состоянии жидкого раствора. [c.120]

Пример 2. Давление насыщенного пара бромбензола (1) и хлорбензола (2) при 132,3° С соответственно равно 400 и 762 мм рт. ст. Эти компоненты взаимно растворимы и образуют идеальную смесь. Определить 1) состав смеси, кипящей при 132,3° С под давлением 760 мм рт. ст. 2) отношение числа молей хлорбензола к числу молей бромбензола в парах над смесью, содержащей а) 1 мол. % СвНаС и б) 1 мол. % СбНаВг 3) направление изменения состава смеси при изотермной перегонке. [c.178]

Рассмотрим сначала математическую модель процессов переноса массы и энергии в двухфазной системе многокомпонентный пар — жидкость. Предполагаем, что парогазовая смесь, состоящая из п компонентов, п—1 из которых могут претерпевать фазовые превращения, движется вдоль зеркала покоящейся жидкости по каналу длиной Ь. Стесненность движения парогазового потока, определяемая порозностью канала ё (отношенне свободного сечения к общему сечению канала), не меняется по длине. Межфазовый контакт характеризуется удельной поверхностью А. Предполагается одномерная пространственная распределенность параметров жидкости и смеси вдоль оси х, при этом состав жидкости (л ) ( =1, 2,. .., /г—1)и ее температура t x) считаются заданными. Жидкость принимается идеальной. Поэтому равновесные концентрации пара над ее зеркалом могут быть определены из закона Рауля — Дальтона. [c.39]

Другим аспектом использования в сушильной установке в качестве сушильного агента перегретого пара является невозможность достижения 100%-го состава паровой среды [34]. Это обусловлено попаданием в систему воздуха с поступающим на сушку влажным материалом и подсосами через неплотности тяго-дутьевого оборудования. В случае сушки ПВХ следует учитывать еще и ВХ, содержащийся в материале, который вместе с испаряемой влагой переходит в газообразное состояние. При поступлении воздуха, ВХ и водяного пара из высушиваемого материала в сушильную установку в ней образуется паровоздушная смесь, которая при условии сброса из системы излиш ков среды постепенно приходит к некоторому равновесному составу. Так как сушильные установки с замкнутым циклом теплоносителя имеют высокую кратность рециркуляции, их можно рассматривать как проточные реакторы идеального смешения непрерывного действия [60], для которых равновесный состав компонентов в стационарных условиях и время выхода на стационарный режим рассчитываются достаточно просто. [c.114]

Основные результаты приведены в табл. 6.1. Видно, что согласно допущениям в теории молекулярных взаимодействий для идеальных смесей, изменения объема смешения и энтальпии смешения А/г равны нулю. Однако ни в случае изменения энтропии ни при изменении энергии Гиббса не наблюдается нулевых значений изменение энтропии всегда больше нуля, а изменение энергии Гиббса всегда отрицательно. На рис. 6.1 показано изменение энергии Гиббса и энтропии смешения для идеальных бинарных растворов. Смесь ПАВ, принадлежащих к одному и тому же классу гидрофобных и гидрофильных ПАВ (например, пары гомологов алкилэтоксила-тов), может демонстрировать поведение весьма близкое к идеальным. Свойства для систем идеальных смесей ПАВ, такие как ККМ смеси и состав мицелл для разных композиций, могут быть точно рассчитаны из ККМ индивидуальных компонентов. [c.204]

И энтальпий переходов при температурах выше 298° К взяты из работы Веста [1590] с исправлениями, указанными Мак-Каллохом и Скоттом [961]. При температуре перехода 368,46° К AHf = = 0,0960 ккалЫолъ, при температуре плавления 388,36° К АНт° = = 0,4105 ккал/молъ. Точка кипения 717,75° К является стандартной температурой по международной температурной шкале. Пары серы имеют сложный состав, они представляют собой смесь многоатомных молекул, содержаш,их от 2 до 8 атомов серы. Для интервала температур 717,75—1000° К в качестве наилучшего приближения достаточно оправданно было принято состояние идеального двухатомного газа. Для более строгих расчетов можно рекомендовать таблицы Сталла и Зинке [1437]. Термодинамические функции и энтальпия образования 82(g), использованные здесь, взяты из обзора Эванса и Вагмана [399]. [c.235]

Возьмем для примера смесь, состоящую из бензола, толуола и м- <силола, которая по своим свойствам близко подходит к идеальной смеси. Кривые давления паров трех указанных жидкостей, взятых в чистом виде, представлены на рис. 10. Пользуясь этими кривыми, определим составы паров трех двойных смесей бензол — толуол, бензол— м-кснлол и толуол—-м-ксилол, для постоянного давления смеси, равного 760 мы, рт. ст., и нанесем их значения на грани равно- торонней призмы (рис. 11). Сплошными линиями показан со- хаз жидких смесей, пунктирными—состав пароз, находящих-> в равновесии с жидкостями. Все кривые, как это видно из [c.38]

В процессах азеотропной и экстрактивной ректификации все возрастающее применение аходят комбинированные разделяющие агенты. Чаще всего одно из веществ, входящих в состав такого комбинированного разделяющего агента, ограниченно смешивается с одним или несколькими компонентами заданной смеси. Как было показано выше, ограниченная взаимная растворимость является проявлением больших положительных отклонений от идеального поведения. Поэтому добавка вещества, ограниченно смешивающегося с компонентами заданной смеси, позволяет повысить селективность разделяющего агента. В процессах азеотропной ректификации это позволяет, кроме того, упростить регенерацию разделяющего агента. В процессах экстрактивной ректификации применение таких комбинированных разделяющих агентов, помимо благоприятного влияния на селективность, позволяет понизить температуру кипения кубовой жидкости, что имеет существенное значение, если температуры кипения компонентов заданной смеси и разделяющего агента сильно различаются. Так, применяемый для разделения смесей углеводородов С4 фурфурол при атмосферном давлении кипит при 161°С, а его смесь с 4 вес.% воды — при 102° С. Использование фурфурола с добавкой воды сильно облегчает технологическое оформление процесса экстрактивной ректификации, обеспечивая возможность применения в качестве теплоносителя водяного пара, а в качестве хладагента для конденсации — воды. [c.319]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология