Фазовое равновесие, законы основны

Основные понятия и определения. Теория процессов перегонки и ректификации покоится на сочетании термодинамического учения о парожидкостном фазовом равновесии с законами сохранения вещества и энергии, используемыми в форме уравнений материальных и тепловых балансов. Для строго дедуктивного термодинамического метода исследования явлений важное значение имеет точное определение ряда приведенных ниже основных понятий и терминов, широко используемых в теории и технических расчетах процессов перегонки и ректификации. [c.9]

Учение о равновесии в многофазных системах представляет собой большой раздел физической химии. В задачу авторов этой книги не входит изложение тех вопросов, которые можно найти в специальных монографиях [9, 12, 17, 21]. Как и прежде, мы рассчитываем на подготовленного читателя, которому уже известны из курса физической химии основные законы статики многофазных систем. Поэтому ограничимся только напоминанием некоторых правил, позволяющих строить диаграммы фазовых равновесий, быстро их интерпретировать и проводить несложные вычисления значений концентраций, степеней свободы, масс фаз и т. д. [c.182]

Рассмотрим основные законы фазового равновесия. [c.58]

ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ ФАЗОВОГО РАВНОВЕСИЯ [c.58]

Сложность расчета колонн для азеотропной и экстрактивной ректификации в первую очередь связана с трудностью расчета фазового равновесия систем, существенно отклоняющихся от законов идеальных растворов. В остальном расчет базируется на тех же основных закономерностях (см. гл. IV). [c.188]

Л. ОСНОВНОЙ ЗАКОН ФАЗОВОГО РАВНОВЕСИЯ УРАВНЕНИЕ КЛАПЕЙРОНА - КЛАУЗИУСА. [c.170]

Из основного закона фазового равновесия следует, что число степеней свободы возрастает с увеличением числа компонентов и уменьшается при росте числа фаз. При С=0 в равновесии находится наибольшее число (Ьаз для данной системы. [c.174]

Все химические и физико-химические процессы, протекающие в силикатных материалах при их синтезе и эксплуатации, подчиняются законам фазового равновесия. Фазовые равновесия — это такие равновесия в гетерогенных системах, при которых не происходит химического взаимодействия между компонентами, а осуществляются лишь переходы компонентов из одной фазы в другую. К основным понятиям фазового равновесия относятся система, фаза, компоненты и число компонентов. [c.45]

Концепция химических потенциалов была использована Гиббсом для вывода правила фаз — основного закона фазовых равновесий. Оно позволяет определить количество параметров состояния, которое можно произвольно изменять, не меняя числа фаз системы, а также максимальное количество фаз, которые могут находиться в равновесии при данных условиях. Правило [c.316]

Основным законом учения о фазовых равновесиях в гетерогенных системах является правило фаз Гиббса, определяющее условия равновесия в таких системах. Это правило устанавливает соотношение между числом степеней свободы, числом независимых компонентов и числом фаз для систем, находящихся в термодинамическом равновесии. [c.197]

Закон Рауля правильно предсказывает вид изотерм фазовых равновесий только для достаточно ограниченного класса систем. Растворы, образованные такими системами, называются идеальными. Обычно это системы, не способные к образованию водородных связей, т. е. связей, возникающих между полярными молекулами за счет электростатического протяжения протона одной молекулы к аниону или электроотрицательному атому-донору (в основном Р, О, N и реже С1) другой молекулы. В других случаях имеют место отклонения от линейного закона, которые учитываются введением в линейное уравнение так называемого коэффициента активности у = (д , 7). Если коэффициент активности больше 1,0 (положительные отклонения), то вероятность десорбции из данного раствора для компонента выше, чем для идеального раствора. Если коэффициент активности меньше 1,0 (отрицательные отклонения), наоборот — вероятность десорбции ниже. [c.39]

Термодинамике мицелл посвящены многочисленные работы [1—5]. Отметим, что в сравнении квазихимической и фазовой моделей мицелл предпочтение отдавалось чаще первой, основанной на законе действия масс, хотя мицелла не является химическим соединением. Основные возражения против фазовой модели формулировались следующим образом [6] существует не ККМ, а целая переходная область мицеллообразования и, следовательно, переход к мицеллообразованию не является точкой фазового превращения химический потенциал молекул ПАВ не является постоянным в области существования мицелл, как это должно быть при наличии фазового равновесия. Оба эти возражения неправильны. Из статистической механики известно, что резкий фазовый переход может наблюдаться лишь в макроскопическом пределе (когда число молекул стремится к бесконечности). Для малых систем, какими и являются мицеллы, существует не точка, а область фазового превращения (этот факт многократно демонстрировался машинными экспериментами). Что касается постоянства химического потенциала и молекулярной концентрации ПАВ, то оно проявляется также лишь для равновесия макроскопических фаз с плоской поверхностью раздела. Если речь идет о малой фазе с искривленной поверхностью, то ее равновесие с окружающей средой может сохраняться и при переменном химическом потенциале. Можно сказать, что представление о мицелле как о фазовой частице согласуется с современными представлениями о фазовых переходах. Что касается закона действия масс, который, как известно, дает неплохие результаты при применении к мицеллам, то, как показано ниже, он хорошо согласуется и с фазовым подходом, так что оба подхода по существу дают единый метод рассмотрения мицелл. [c.139]

Ректификация состоит в многократном чередовании и повторении процессов испарения и конденсации в противотоке пара и жидкости при температуре кипения. Ректификация относится к многоступенчатым противоточным процессам разделения (протекает по схеме каскада с постоянным потоком) и принципиально может обеспечить любую заданную степень разделения . Противоток пара и жидкости создается благодаря наличию в схеме ректификационной установки испарителя (куба), связанного с нижним концом, и конденсатора (дефлегматора), связанного с верхним концом колонны. Тепло, подводимое к кубу, благодаря теплообмену между паром и жидкостью в адиабатических условиях передается последовательно от ступени к ступени и отводится хладоагентом в конденсаторе. Благодаря массообмену между потоками пара и жидкости более летучий компонент переносится потоком пара в направлении снизу вверх, а менее летучий компонент — потоком жидкости сверху вниз. Таким образом, в основе ректификации лежит тепло- и массообмен между потоками пара и жидкости. При этом движущая сила массообмена определяется фазовым равновесием жидкость — пар и материальным балансом. Соотношения между основными параметрами ректификации, определяемые законами фазового равновесия жидкость — пар и материальным балансом, составляют статику ректификации. [c.42]

Основными вопросами, изучаемыми в массопередаче, являются законы фазового равновесия, позволяющие установить равновесные концентрации и направление течения процесса движущая сила массообменных процессов коэффициенты скорости массообменных процессов. [c.231]

Гиббса интересовал вопрос как изменится химический потенциал растворителя при постоянном давлении Р и постоянной температуре Т, если к чистому растворителю добавить бесконечно малую массу (в г) растворенного вещества щ на Шх растворителя. На этот вопрос термодинамика может ответить только одно от прибавления растворенного вещества к растворителю химический потенциал последнего, по условиям стабильности, должен либо уменьшиться, либо оставаться без изменения. Если химический потенциал растворителя уменьшается, то интересно было бы выяснить, каковы закономерности этого уменьшения и существует ли общий закон для всех растворов. Ответ на эти вопросы дали экспериментальные данные о фазовых равновесиях между растворителем в бесконечно разбавленном растворе и этим же растворителем в чистом состоянии [1]. Несмотря на скудность этих экспериментальных данных во времена Гиббса, он верно обнаружил основной закон [c.11]

Рассмотрим простейший случай двухканального реверсивного теплообменника с геометрически подобными каналами. Для упрощения расчетов приняты следующие предположения 1) материальные потоки между собой равны 2) вымороженное и испаренное за цикл количество осадков равно 3) тепловое сопротивление стенки пренебрежимо мало 4) примеси к основному газу не влияют на его физические параметры 5) упругость пара примеси в обоих потоках подчиняется идеальным законам, и, следовательно, отсутствует инверсия фазового равновесия. [c.116]

ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ ФАЗОВОГО РАВНОВЕСИЯ И ДИФФУЗИИ [c.449]

Глава девятая. Основные законы фазового равновесия, и диффузии [c.450]

Книга содержит следующие разделы гидравлика и гидродинамические процессы (перемещение жидкостей, разделение газообразных и жидких неоднородных систем, перемешивание), теплопередача и тепловые процессы (нагревание, охлаждение, конденсация, выпаривание и кристаллизация), диффузионные процессы (основные законы фазового равновесия и диффузии, перегонка жидкостей, сорбционные методы разделения газов, экстрагирование, сушка), термодинамические процессы (сжатие газов, охлаждение до низких температур) и механические процессы (измельчение, грохочение и дозировка твердых материалов). [c.2]

Основные законы фазового равновесия U диффузии [c.432]

Задача № 17. Графоаналитический расчет ректификационной колонны для разделения бинарной смеси (использование изобар-энталь-пий). Подготовка к выполнению ИРС. Умение студента применять три основных закона (сохранения массы, фазовое равновесие) для тех-нологкттуского расчета каскадных процессов с неидеальной селективностью. Усвоение метода доказательства закономерностей статики процессов - 6 часов. [c.277]

Для трехкомпонентной конденсиропанной системы (К=3) основной закон фазового равновесия при разных температурах выражается уравнением [c.199]

Основные положения фазового равновесия были рассмотрены в гл. 2 (правило фаз Гиббса, законы Генри и Рауля и др.). Там же для идеальных бинарных систем получено уравнение (2.20), которое огшсывает линию равновесия [c.103]

Основная трудность в переработке алкилата заключается выделении товарного 2,6-ксиленола, температура кипения котор го близка к температуре кипения п-крезола. Из существующ способов разделения этих компонентов [153—155, 156] в экон мическом отношении, по-видимому, наиболее эффективным я ляется экстрактивная ректификация с диэтиленгликолем. Извес но, что между молекулами фенолов и диэтиленгликоля образую ся прочные водородные связи, вследствие чего поведение таю систем отклоняется от закона Рауля. Образование же водороднь связей в системе диэтиленгликоль—2,6-ксиленол затрудне) вследствие стерических трудностей. В результате исследован фазовых равновесий бинарных и многокомпонентных сист( [153—155]i крезолов и ксиленолов с диэтиленгликол (табл. 4.5.19) было показано, что при двухкратном избытке п следнего коэффициент относительной летучести 2,6-ксиленола отношению к о-крезолу возрастает до 1,9, по отношению к п-кр золу — до 2,3, по отношению к 2,4- и 2,5-ксиленолам — до l,i Это позволяет выделять 2,6-ксиленол из крезольно-ксиленольн фракции с концентрацией 98—98,5%. [c.251]

Таким образом, термодинамико-топологический анализ является областью знаний, в которой сформулированы законы соотношения особых точек различных типов в диаграммах фазового равновесия полиазеотропных многокомпонентных смесей, т.е. законы формирования фазового портрета диаграмм. Как же практически использовать основные закономерности и следствия, вытекающие из общих положений термодинамико-топологического анализа [c.181]

Значительным переделкам подверглись также главы курса тепло- передача (в части формул теплоперехода), нагревание, очистка газов, обработка жидких неоднородных смесей и заново написана глава Основные законы-фазового равновесия и диффузии , в которой освещены еопрош аддоби я диффузионных процессов. Заново переработан раздел курса. Холодильные процессы . [c.3]

Работы школы П. Р. Кричевского в основном посвящены фазовым равновесиям и объемному поведению растворов при высоких и сверхвысоких давлениях. Мы уже останавливались на некоторых из них — явление расслаивания в газовых растворах (стр. 50), практическое прекращение диффузии вблизи критической точки двойных систем (стр. 52). Здесь сошлемся на уже упоминавшуюся монографию [87161, в которой обобщены исследования в области термодинамики фазовых равновесий, а также на работы последних лет, посвященные изучению поведения разбавленных растворов в критической области. И. Р. Кричевский впервые показал, что разбавленные критические фазы характеризуются целььм рядом особенностей (для них не справедливы законы бесконечно разбавленных растворов, а значения некоторых параметров зависят от пути подхода к критической точке чистого растворителя). При этом надо также иметь в виду, что среди исследователей, занимавшихся проблемой фазовых равновесий, еще совсем недавно господствовало убеждение, что в системах жидкость — газ для жидкой фазы справедлив закон Генри, а для газовой фазы — закон Дальтона. Эти ошибочные взгляды долгое время препятствовали развитию термодинамики растворов [c.69]