Двухкомпонентные системы жидкостей

Рис. УП-2. Диаграмма фазового равновесия двухкомпонентной системы, образованной из двух частично смешивающихся жидкостей.

Двухкомпонентные системы из жидкостей, неограниченно растворимых друг в друге, в свою очередь можно подразделить на три подгруппы а) идеальные растворы, т. е. растворы, описываемые законом Рауля б) растворы, отклоняющиеся от закона Рауля, но не образующие азеотропных смесей в) растворы, значительно отклоняющиеся от закона Рауля (образующие азеотропные смеси). Понятие об азеотропных смесях см. 6 данной главы. [c.250]

Имеется равновесная двухкомпонентная система жидкость — жидкость. Покажите, что состав одной фазы можно определить исходя из коэффициентов активности обоих компонентов в обеих фазах [c.402]

Для смесей двух жидкостей (двухкомпонентная система) такими внешними воздействиями могут быть изменения температуры, давления и концентрации. [c.475]

Па различии в составе пара и жидкости в двухкомпонентных системах основано разделение их с помощью перегонки. Однократным испарением нельзя разделить смесь двух летучих веществ, так как в парах присутствуют оба компонента. Для разделения смеси следует использовать фракционную перегонку, проводимую обычно при постоянном давлении. [c.89]

III. Жидкости, неограниченно растворимые друг в друге. Двухкомпонентные системы метиловый спирт — вода бензол—хлороформ и др. Трехкомпонентные системы бензол —хлороформ — четыреххлористый углерод Bi— d—Zn при температуре выше 420°С — температуры плавления наиболее высокоплавкого компонента — и др. [c.99]

Зависимость давления насыщенного пара от состава жидкого раствора. Уравнение Дюгема — Маргулеса. Закон Рауля установлен экспериментальным путем. Он справедлив только для идеальных систем. Однако термодинамическая теория указывает на то, что определенная зависимость между давлением пара и концентрацией должна существовать для любого раствора. Действительно, при постоянной температуре равновесие жидкость—пар в двухкомпонентной системе характеризуется одной степенью свободы (С = К + 1 — Ф = = 2 + 1 — 2), т. е. каждой произвольно заданной концентрации раствора будет отвечать строго определенное давление насыщенного пара. Эта зависимость находится из уравнения Гиббса—Дюгема (VII.35) [c.181]

Двухкомпонентные системы с газообразной и жидкой фазами. Для двухкомпонентных систем жидкая фаза представляет собой смесь двух жидкостей. В соответствии с термодинамическими свойствами эти смеси (растворы) подразделяются на идеальные и неидеальные. Для идеальных растворов изменение энтальпии [c.165]

Двухкомпонентные системы с жидкой и твердыми фазами. В физико-химическом анализе важное место занимает метод термического анализа. Он основан на изучении изменений температуры при нагревании или охлаждении систем, в которых происходят процессы с выделением (например, кристаллизация из жидкостей) или поглощением теплоты (например, плавление). По результатам измерений строят график зависимости температуры от времени и получают кривые охлаждения, на основе которых строят диаграмму состояний. [c.171]

ТРЕХФАЗНОЕ РАВНОВЕСИЕ ЖИДКОСТЬ - ЖИДКОСТЬ - ПАР В ДВУХКОМПОНЕНТНЫХ СИСТЕМАХ [c.301]

В отличие от этого в двухкомпонентных системах, содержащих две конденсированные фазы (две жидкости, жидкость и твердая фаза или две твердые фазы), в условиях равновесия при постоянных давлении и температуре составы взаимно насыщенных контактирующих фаз строго определены и отвечают диаграммам состояния соответствующих систем. Влияние давления на условия равновесия систем, включающих только конденсированные фазы, и на свойства поверхностей раздела в таких системах становится ощутимо лишь при высоких давлениях и не будет приниматься во внимание. [c.82]

Рассмотрим изменение концентраций компонентов в двухфазной двухкомпонентной системе жидкость — пар по мере пересечения поверхности разрыва пусть для определенности это будет раствор -какого-либо спирта, например гексилового (второй компонент), в воде (первый компонент), находящийся в равновесии с парами воды и спирта. На рис. И—1 схематически показано изменение концентрации воды С г) и спирта с 2) при переходе через поверхность разрыва. Вне поверхности разрыва концентрации компонентов практически постоянны, они равны для воды и спирта соответственно Сх и С2 в жидкой фазе, с" и Сг" в паре, причем из-за малой плотности паров и С-х С2". [c.44]

Как известно, в двухкомпонентной системе жидкость — жидкость, в отличие от системы жидкость — пар, может существовать не только верхняя, но и нижняя критическая температура. Соответственно различают системы с верхней критической температурой (типа вода — фенол), с нижней критической температурой (вода — этиламин), с двумя критическими температурами и замкнутой областью существования двухфазных систем (вода — никотин). Неограниченное сближение составов контактирующих фаз (выраженных, например, в мольных долях X одного из компонентов рнс. III—1) вблизи критической температуры как для систем жидкость — пар, так и для систем жидкость — жидкость вызывает падение поверхностного натяжения до очень малых величин. [c.82]

Как известно, в двухкомпонентной системе жидкость — жидкость, в отличие от системы жидкость—пар, может существовать не только верхняя, но и ни)1шяя критическая температура. Соответственно различают системы с верхней критической температурой (т1ша вода — фенол), с иижней критической температурой (вода—этиламин), с двумя критическими температурами и замкнутой областью существования двухфазных систем (во-100 [c.100]

Для двухфазной и двухкомпонентной системы пар — жидкость в качестве переменных параметров при расчете обычно принимают X VI р (концентрация, давление), х ц I (концентрация, температура), у и X (содержание одного из компонентов в паре и жидкости). Для двухфазной и двухкомпонентной системы жидкость — жидкость принимают обычно переменные у я х (содержание одного из компонентов в обеих жидкостях). Для двухфазной и трехкомпонентной системы газ — жидкость обычно принимают три переменных параметра х, Ра, 1(х и — концентрация компонента А в жидкости и парциальное давление паров этого компонента над жидкостью, 1 — температура). [c.201]

Перегонка является весьма удобным способом выделения и очистки продуктов реакции. -Разделение смеси жидкостей перегонкой возможно тогда, когда образующийся при перегонке пар имеет другой состав по сравнению с жидкостью Д. П. Коновалов установил законы, характеризующие соотношения между составами равновесных жидкостей и пара. Согласно первому закону Д. П. Коновалова, повышение относительного содержания данного компонента в жидкой фазе всегда вызывает увеличение относительного содержания его в парах. При этом в двухкомпонентной системе пар [c.27]

Для двухкомпонентной системы взаимно растворимых жидкостей, состоящей из паровой и одной жидкой фаз, характеризующими систему параметрами являются температура, давление и концентрации компонентов. Следовательно, определяющими переменными этой системы являются уже четыре величины. В соответствии с правилом фаз в такой системе произвольно могут быть выбраны значения двух переменных величин, так как [c.52]

Иначе обстоит дело с двухкомпонентной системой, состоящей из двух взаимно нерастворимых жидкостей, например толуола и воды. В этом случае в системе будут три фазы две жидкие (вода и толуол) и одна паровая (смесь паров толуола и воды). Д такой системы число степеней свободы равно [c.52]

Иначе обстоит дело с двухкомпонентной системой, состоящей из двух взаимно нерастворимых жидкостей, например толуола и воды. В этом случае в системе будут три фазы две жидкие (вода и толуол) и одна паровая (смесь паров толуола и воды). Для такой системы число степеней свободы L = 2- -3 — 3=1 и, следовательно, из определяющих параметров может быть выбран то.пько один. Так, давлению системы я = 760 мм рт. ст. соответствует температура t = 84,2° и содержание толуола в паровой фазе у = 0,448. [c.48]

Перегонка — весьма удобный способ выделения и очистки продуктов реакции. Разделение смеси жидкостей перегонкой возможно тогда, когда образующийся при перегонке пар имеет другой состав по сравнению с жидкостью. Д. П. Коновалов установил законы, характеризующие соотношения между составами равновесных жидкостей и пара. Согласно первому закону Д. П. Коновалова повышение относительного содержания данного компонента в жидкой фазе всегда вызывает увеличение относительного содержания его в парах. При этом в двухкомпонентной системе пар (по сравнению с находящейся с ним в равновесии жидкостью) относительно богаче тем из компонентов, прибавление которого к системе повышает общее давление пара, т. е. понижает температуру кипения смеси при данном давлении. В качестве примера приведены кривые зависимости состава пара от состава жидкости для смеси бензол — толуол (рис. 34, а). [c.28]

Равновесие системы двух взаимно растворимых жидкостей и равновесие двухкомпонентной системы взаимно нерастворимых жидкостей были рассмотрены ранее. [c.73]

II. Жидкости, ограниченно взаимно растворимые. Двухкомпонентные системы ан.члин — вода, метиловый спирт — гексан и др. Трехкомпонептные системы вода—эфир — нитрил янтарной кислоты бензол — бромоформ — муравьиная кислота вода — ацетон — ксилол и др. Прп этом трехкомпоиентные системы могут образовать два или три равновесных жидких слоя. [c.99]

На диаграмме, показанной на рис. 35, двухкомпонентная система ВС имеет область ликвации Ьс, прилегающую к вершине В. Добавление к ликвирующим составам третьего компонента может привести к резкому сокращению этой области или вначале к некоторому ее расширению, а затем сужению. С повышением температуры область ликвации трехкомпонентной системы постепенно уменьшается и образуется объемный купол ликвации. Верхняя точка купола ликвации называется критической (по температуре). Выше этой точки жидкость не расслаивается. [c.83]

Рассмотрим условия, при которых из двухкомпонентной жидкости выделяются твердые фазы. Учитывая, что давление постоянно, используем правило фаз в виде уравнения (VH.2). Если система состоит только из одной жидкой фазы, то С = = 2+1 — 1=2. Это означает, что в известных пределах можно произвольно изменять и температуру, и состав жидкости, оставляя систему однофазной. Таким образом, на диаграмме равновесия (в координатах состав — температура) однофазной двухкомпонентной системе соответствует плоскость. [c.131]

Рассмотрим двухкомпонентные системы, когда на кривой охлаждения имеется одна горизонтальная остановка. Из правила фаз следует, что если при постоянном давлении в системе из двух компонентов в равновесии находятся три фазы, то система не имеет ни одной степени свободы. Таким образом, горизонтальный участок на кривой охлаждения двухкомпонентной системы указывает на то, что при температурной остановке в равновесии находятся три фазы (две твердые и одна жидкая). Если кристаллизующаяся твердая фаза (твердый раствор, чистый компонент или определенное соединение) отличается по составу от существующей с ней жидкости, то при охлаждении жидкой фазы от начальной температуры в точке а до температуры начала кристаллизаци в точке Ь (кривая 3) кривая охлаждения плавно идет вниз. В момент появления твердой фазы, вследствие выделения теплоты кристаллизации, скорость охлаждения уменьшается. Поэтому на кривой охлаждения в точке Ь появляется излом, отвечающий температуре начала кристаллизации. При этом число степеней свободы уменьшается на единицу, система из дивариантной становится моновариантной. Если на протяжении всего процесса кристаллизации в равновесии с жидкой фазой находится только одна твердая фаза, то затвердевание заканчивается при температуре в точке с. Наблюдаемый при этой температуре второй излом на кривой охлаждения отвечает полному исчезновению жидкой фазы и, следовательно, приобретению одной степени свободы, система из моновариантной становится дивариантной. Однако если в конце кристаллизации появляется еще одна твердая фаза, кроме той, которая выделилась первично, то система теряет еще одну степень свободы и затвердевание заканчивается инвариантным равновесием, которому отвечает горизонтальный участок се (кривая 4). По окончании затвердевания система, состоящая из двух твердых фаз, имеет одну степень свободы, охлаждение ее идет по плавной кривой и заканчивается при температуре в точке й. [c.226]

Принцип соответствия. Каждому комплексу фаз, находящихся в данной системе в равновесии, соответствует на диаграмме определенный геометрический образ. Для пояснения этого принципа рассмотрим диаграмму двухкомпонентной системы эвтектического типа (см. рис. 55). Здесь жидкой фазе отвечает часть плоскости диаграммы, лежащая выше кривой А СВ, комплексу фаз из жидкости и твердого компонента А —часть плоскости аА С, комплексу фаз из жидкости и твердого компонента В — часть плоскости ЬВ С, эвтектическому комплексу, состоящему из жидкости, твердых веществ А и В — линия аЬ и т. д. [c.201]

Таким образом, горизонтальная остановка на кривой охлаждения двухкомпонентной системы указывает на то, что при этой температуре в равновесии находятся три фазы. Кроме того, если обе сосуществующие фазы двухкомпонентной системы, например жидкость и выпадающие из нее кристаллы, имеют один и тот же состав, то такая система ведет себя как инвариантная температуры начала и конца кристаллизации совпадают, что выражается горизонтальным участком на кривой охлаждения. [c.134]

Диаграмма состояния двухкомпонентной системы из твердого вещества и жидкости. Если приготовить при 0° с разбавленный раствор поваренной соли (на 100 г воды менее 10 г МаС1) и охлаждать его, то из раствора будет выделяться лед, т. е. вымерзать чистый растворитель, вследствие чего концентрация раствора будет расти . Раствор и лед при каждой данной температуре и каждом данном давлении составляют настоящую равновесную систему со всеми ее характерными признаками. [c.151]

При испарении бинарного раствора между жидкостью и паром устанавливается равновесие, представляющее собой частный случай равновесия в двухфазной двухкомпонентной системе. [c.262]

В случае образования в двухкомпонентной системе трех сосуществующих друг с другом фаз, как было сказано выше, число степеней свободы равно 1 / = 2 — 3 + 2=1. Это значит, что при Т или р = onst число степеней свободы становится равным нулю. Так как влияние давления на состояние равновесия в конденсированных фазах незначительно, то обычно рассматривают диаграммы состояния таких систем при закрепленном (часто атмосферном) давлении. Тогда f=2 — 3+1 = 0, т. е. температура сосуществования фаз и их состав однозначно определяется давлением. Рассмотрим графическое изображение равновесия твердое тело — жидкость в координатах температура плавления — состав. В тех случаях, когда компоненты (А и В на рис. V. 32) не образуют твердых растворов, добавки другого вещества понижают температуру плавления первого [см. разд. V. 7.2, формулу (V. 234)]. Поэтому в результате прибавления В к А или А к В температуры плавления смесей понижаются до тех пор, пока обе кривые не встретятся в точке s. [c.307]

Рассмотренные в предыдущих главах закономерности поверхностных явлений в одно- и двухкомпонентных системах на границах раздела конденсированных фаз с собственным паром (или воздухом) во многом приложимы и к границам раздела между двумя конденсированными фазами I— двумя жидкостями, жидкостью и твердой фазой или двумя твердыми фазами. В то же время эти границы имеют и ряд особенностей, связанных прежде всего с тем, что в них межмолекулярные взаимодействия частично скомпенсированы, причем степень насыщения поверхностных сил определяется близостью молекулярной природы контактирующих фаз. Адсорбция ПАВ на таких межфазных поверхностях может очень сильно понижать их поверхностную энергию, что имеет принципиальное значение в связи с рассматриваемой в гл. IV, VIII—X ролью ПАВ в образовании и разрушении дисперсных систем. [c.81]

Таким образом, основным варьируемым параметром при изучении границы раздела между конденсированными фазами в двухкомпонентных системах является температура, что в некотором смысле сближает подобные границы раздела фаз с поверхностью жидкость — пар (или твердое тело — пар) в однокомшонентной системе, Рассмотрим, следуя примерно тем же путем, как это было сделано в 1 и 2 гл. I, природу температурной зависимости поверхностного натяжения границ раздела между конденсированными фазами и связь поверхностного натяжения с характером межмолекулярных взаимодействий компонентов на межфазной поверхности. [c.82]

Важным отличием границ раздела конденсированных фаз от поверхности жидкость — пар в однокомпонентной системе является то, что в двухкомпонентных системах производная поверхностного натяжения межфазной поверхности по температуре может быть как положительной, так и отрицательной или даже менять знак при изменении температуры. Можно приближенно считать, что, как и в однокомпонентной системе, величина — da/dT = r представляет собой сгущение энтропии в поверхности разрыва соответственно для границы раздела конденсированных фаз сгущение энтропии в поверхности в зависимости от химической природы контактирующих фаз и температуры может быть не только положительным ( ак в однокомпонентных системах), но и отрицательным. Это особенно характерно лроявляется для границ раздела между двумя взаимно насыщенными жидкими растворами. [c.82]

При описании адсорбционных явлений на границе раздела между двухкомпонентной жидкостью и паром (или воздухом) основное внимание было уделено влиянию состава жидкой фазы на свойства ее поверхности и строе1ше адсорбционного слоя. При этом не учитывалось, что изменению состава раствора в двухкомпонентной системе раствор—равновесный с ним пар (в отсутствие воздуха) отвечает изменение давления паров, т. е. общего давления в системе. Такой упрощенный подход в приложении к границе раздела между раствором и паром вполне оправдан, если изменение давления пара над раствором невелико и не оказывает заметного влияния на свойства поверхности раздела фаз. Присутствие в системе воздуха или какого-либо другого [c.99]