Распределение компонентов равновесие

Равновесие гетерогенных процессов определяется константой равновесия химических реакций, законом распределения компонентов между фазами и правилом фаз. Равновесие между исходными реагентами и продуктами химической реакции, происходящей в одной из фаз, определяется константой равновесия Кр, Кс или Kw так же, как и для гомогенных процессов. При расчете и моделировании гетерогенных процессов степень приближения к равновесию характеризуется критерием равновесия Ра. Равновесные концентрации компонентов в соприкасающихся фазах определяются законом распределения вещества, который устанавливает постоянное соотношение между равновесными концентрациями вещества в двух фазах системы при определенной температуре. Постоянство соотношения не нарушается при изменении начальной концентрации компонента или общего давления в системе. На законе распределения основаны такие промышленные процессы, как абсорбция газов жидкостями, десорбция газов, экстрагирование и т. п. При моделировании процессов массопередачи подобие характеризуется критерием равновесности в следующем виде [c.151]

ОСОБЫЕ СЛУЧАИ РАВНОВЕСИЙ, ХАРАКТЕРИЗУЮЩИЕСЯ НЕПОЛНОТОЙ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ. РАВНОВЕСИЯ В ИОННЫХ СИСТЕМАХ [c.239]

В распределительной жидкостной хроматографии обе фазы — подвижная и неподвижная — жидкие, несмешивающиеся друг с другом. Разделение веществ основано на различии в их коэффициентах распределения между этими двумя фазами. Для того, чтобы зафиксировать неподвижную жидкую фазу в колонке (или в тонком слое), применяют тонкоизмельченный твердый пористый носитель, который удерживает эту фазу на своей поверхности. Подвижная фаза движется через колонку и вступает в контакт с неподвижной фазой. Поскольку поверхность раздела между двумя фазами очень большая, то имеет место быстрое установление равновесия распределения компонентов смеси менаду этими двумя фазами. Если компоненты имеют хотя бы небольшое различие в коэффициентах распределения между подвижной и неподвижной фазами, то они движутся в колонке с неодинаковой скоростью и при достаточной длине колонки происходит их полное разделение. [c.333]

Z так как переход компонентов продолжается пока с фК . Равновесие при распределении компонентов между двумя фазами соответствует выводам предыдущей главы [c.146]

Все явления в растворах, рассмотренные ранее в этом разделе, относились к равновесным состояниям каждой гомогенной фазы переменного состава (раствора) и к равновесиям раствора с другими фазами (пар, твердое вещество). Равновесие осуществляется при обязательном равенстве температур и давлений во всех частях всех фаз, составляющих систему, и при постоянстве состава во всех участках одной фазы. При наличии же разностей химических потенциалов компонентов между участками одной фазы или между разными фазами эти компоненты диффундируют в направлении падения своего химического потенциала до тех пор, пока различие в величинах химических потенциалов в разных частях системы не ликвидируется, т. е. пока не будет достигнут одинаковый состав во всех участках внутри каждой фазы и равновесное распределение компонентов между фазами. Необходимым условием для достижения такого равновесия является возможность свобод- [c.240]

Для определения состояния равновесия в жидких системах служат правило фаз Гиббса (361 и закон распределения компонентов, открытый Вертело и сформулированный Нернстом [77, 78]. Первое определяет число степеней свободы или независимых параметров, которое необходимо для однозначного определения системы, и выражается уравнением [c.19]

Необходимые н достаточные условия для осуществления данного количества фаз и законы распределения компонентов в них, определяемые правилом фаз и законами равновесия. [c.5]

Однако для систем, не являющихся идеальными при повышенных температуре и давлении, а также для систем, состоящих из компонентов, существенно различающихся по своим физико-химическим свойствам, нанример углеводороды одного и того же гомологического ряда, но сильно различающиеся по температурам кипения (метан и гептан) или компоненты, относящиеся к различным классам соединений, например углеводороды и селективный растворитель (фенол, фурфурол и др.), константа фазового равновесия, вычисленная таким методом, не характеризует действительного распределения компонентов между жидкой и паровой фазами. [c.61]

Равновесные соотношения могут быть представлены в виде уравнений, таблиц и графиков [1]—[3]. Графическое представление равновесия двухфазных систем в практике процессов чаще всего дается в координатах у — д . При малых концентрациях часто оказывается справедливым линейный закон распределения компонентов в фазах. [c.8]

Равновесные концентрации компонентов в соприкасающихся фазах определяются законом распределения вещества, который устанавливает постоянное соотношение между равновесными концентрациями вещества в двух фазах системы при определенной температуре. Постоянство соотношения не нарушается при изменении начальной концентрации компонента или общего давления в системе. Существует несколько формулировок закона распределения для разных фазовых систем так, частные случаи закона распределения для равновесий в системе Г—Ж известны под названием законов Генри и Рауля. [c.153]

Из сказанного выше ясно, что для получения дистиллята, обогащенного более летучим компонентом, нужно работать при конечной степени дефлегмации. По мере хода перегонки гипотетическое распределение состояний равновесия вдоль колонны меняется вследствие непрерывного изменения состава жидкости в перегонной колбе. В зависимости от того, какой дистиллят требуется получить, перегонку можно проводить или при переменной или при постоянной степени дефлегмации в первом случае дистиллят во время перегонки будет иметь постоянный состав, а во втором—переменны й. [c.61]

Эта методика принята в работе [56], в которой решена задача пред- 5 ставления функции извлечения компонентов по секциям в виде явных зависимостей от режимных перемен- о ных и температур кипения компонентов. Эти зависимости базируются на потарелочных материальных балансах и соотношениях фазового равновесия, из которых путем преобразований получено аналитическое выражение для распределения компонентов по фракциям. [c.75]

Однако для систем, не являющихся идеальными при повышенных давлениях и температурах, а также систем, состоящих из компонентов с существенно различающимися физико-химическими свойствами, константы фазового равновесия, вычисленные таким способом, не будут характеризовать действительного распределения компонентов между фазами. [c.71]

Довольно часто приходится рассчитывать фазовое равновесие углеводородов и притом в очень широком интервале температур и давлений. Для таких расчетов были построены специальные графики, охватывающие и те области, в которых давления больше, а температуры меньше критических, т. е. устойчивой фазой является жидкость. В этой области фугитивность можно найти лишь с помощью экспериментальных данных о распределении компонентов в жидкой и газовой фазах. Подобный график изображен на [c.297]

Поскольку собственно химические реакции между компонентами в рассматриваемом случае исключены, то, очевидно, все химические превращения сводятся к перемещению компонентов из одной фазы системы в другую. Таким образом, условия равновесия относятся только к распределению компонентов по отдельным фазам гетерогенной системы. [c.202]

Первые два соотношения в условиях (1Х.22) являются уравнениями термического и механического равновесия системы, а остальные характеризуют условия равновесного распределения каждого компонента по всей системе. Таким образом, при равновесном распределении компонента в закрытой системе его химический потенциал имеет одинаковое значение во всех фазах, составляющих данную систему. [c.204]

Поверхностный раствор как мономолекулярный слой постоянной толщины. Избыточная адсорбция, молярная доля и полное содержание компонента в поверхностном бинарном растворе. Изотермы избыточной адсорбции и поверхностной концентрации. Связь коэффициента распределения компонента между поверхностным и объемным растворами с избыточной адсорбцией. Положение максимума изотермы адсорбции, константа адсорбционного равновесия и коэффициенты активности компонентов поверхностного раствора. [c.265]

Величина, характеризующая распределение компонентов между фазами в условиях равновесия, называется константой фазового равновесия (КФР). Она определяется по уравнению [c.43]

По уравнению (11.65) определяем константу равновесия условного компонента на температурной границе деления омеси, т. е. компонента с нормальной температурой кипения г = 120 °С и коэффициентом распределения компонентов между дистиллятом и остатком ф = 1 [c.91]

Изолированная система находится в равновесии, когда ее свойства, в частности распределение компонентов между фазами, остаются постоянными в течение длительного времени. [c.259]

Ф, ЗОВОЕ РАВНОВЕСИЕ, сосуществование термодинамически равновесных фаз гетерогенной системы. Является одним из основных случаев термодинамического равновесия и включает в себя условия равенства т-ры всех частей системы (термич. равновесие), равенства давления во всем объеме системы (мех. равновесие) и равенство хим. потенциалов каждого компонента во всех фазах системы, что обеспечивает равновесное распределение компонентов между фазами. Число фаз ф, находящихся одновременно в равновесии, связано с [c.54]

Были развипы следующие мегоды неравновесной термодинамики метод термодинамических функций Ляпунова (вблизи и вдали от равновесия), вариационный принцип минимума производства энтропии, анализ производства энтропии дпя определения движущих сил и закономерностей в кристаллизации. Движущие силы кристаллизации помимо разности химических потенциалов содержат также энтальпийную составляющую, характеризующую тепловую неравновесность системы. Рассмотрена роль этих вкладов для систем с высокими тепловыми эффеетами при кристаллизации, например, ортофосфорной кислоты Анализ производства энтропии системы с фазовыми превращениями позволил подтвердить распределение Хлопина для макрокомпонента и примеси (случай полного термодинамического равновесия), получить новые закономерности (и проверить их на ряде систем) для распределения компонентов при частичном равновесии. На основе вариационного принципа минимума производства энтропии определены закономерности для стационарных форм роста кристаллов, предельного пересыщения и т.д. Используя метод избыточного производства энтропии нашли новый класс осцилляторов, роль которых могут играть процессы кристаллизации, протекающие за счет химической реакции Используя кластерную теорию пересыщенных растворов, методы нелинейной динамики, было создано математическое описание, учитывающее колебания (в том числе и на термодинамической ветви) в кристаллизации, определены причины их возникновения. Разработаны алгоритмы управления (с обратной связью и без неё) хаотическими колебаниями в системах с кристаллизацией [c.21]

Равновесие в системе Ж—Г характеризуется правилом фаз, указывающим необходимые условия существования данного количества фаз, т. е. число параметров, характеризующих равновесие, законом распределения компонента между фазами и константой равновесия химических реакций. Для перечисленных процессов характерны главным образом двухфазные системы, содержащие один, два и более компонентов. Фазовое равновесие для этих систем изображается в виде диаграмм состав — свойство, чаще всего состав — температура кипения. Так, например, диаграмма состав — температура кипения трехкомпонентной системы Н2О—НМОз—Н2504 (рис. 75) позволяет определить равновесные составы жидкости и паров кипящих смесей или температуры кипения смесей заданного состава при равновесии. На анализе этой диаграммы и расчетах при помощи ее основано производство концентрированной азотной кислоты ректификацией смесей разбавленной азотной и концентрированной серной кислот. Графическое изображение распределения компонентов между фазами при равновесии дается, например, в координатах С —где — равновесное содержание компонента в газовой фазе С ж—содержание компонента в жидкой фазе. Для процессов абсорбции и [c.156]

В своем первоначальном варианте метод хроматографического разделения был основан на различной степени адсорбции компонентов смеси и сводился к многократному установлению равновесия между твердым неподвижным адсорбентом и перемещающимся по колонке раствором разделяемой смеси веществ. В настоящее время в хроматографии, помимо адсорбции, используют и другие явления. При распределительной хроматографии на разделение влияют коэффициенты распределения компонентов смеси между двумя жидкими фазами, а при ионообменной хроматографии — неодинаковая степень диссоциации компонентов и связанная с ней различная прочность соединения с ионообменником. Все методы хроматографического разделения основаны на принципе многократного установления равновесия, но различаются по методическим особенностям и по характеру основного физико-химического явления, на котором основан данный метод. Поэтому распределительной и ионообменной хроматографии посвящаются отдельные главы (гл. ХУП и XX). [c.335]

Распределение компонентов между фазами наиболее часто выражают через константы фазового равновесия [c.99]

Распределение компонентов между фазами может быть выражено через следующие константы фазового равновесия [c.102]

Расчет многокомпонентной ректификации часто приходится выполнять в отсутствие сколь-либо полных данных или при полном отсутствии данных по равновесию. Поэтому в процессе расчета обычно возникает необходимость определения параметров, характеризующих парожидкостное равновесие. Ограничившись случаями, когда к паровой фазе применимы законы идеальных газов, коэффициенты распределения компонентов при давлении р можно определить нз уравнений [c.126]

Закономерности распределения состава углеводородных систем по температурам кипения. С начала 70-х годов появился ряд публикаций А. С. Эйгенсона, в которых описана универсальная закономерность — нормального (Гауссова) распределения компонентов и фракций в углеводородных системах, находящихся в ме-тастабильном термодинамическом равновесии, по стандартным (приведенным к атмосферному давлению) температурам кипения (СТК). В отличие от ранее опубликованных работ Нельсона, Эйгенсоном высказано предположение о связи равновесности системы с нормальным распределением фракционного состава [c.48]

Распределение компонентов в экстракте, в основном, определяется равновесием в системе изопропиловый спирт — моноизопропилсулы )ат — серная кислота (табл. 7.3). При температуре выше 50 °С равновесие устанавливается настолько быстро, что моноизопропилсульфат быстрее превращается в спирт, чем последний удаляется из раствора. Изопропиловый спирт образует межмолеку-лярные связи с серной кислотой, вследствие чего существенно снижается давление его паров. Добавление небольшого количества воды к экстракту увеличивает давление паров спирта и соответственно повышает его выход. [c.225]

Излагаемая методика расчета приведена в работе Эта методика аналогична методике Льюиса и Матисона , поскольку она так ке исходит из первоначальных допущений о распределении компонентов в продуктах разделения. Отличие состоит в том, что вместо проведения потарелочных расчетов с использованием уравнений равновесия и материальных балансов пред-ло5к( по решать соответствующие уравнения одновременно для всех тарелок, применяя способ Ньютона — Рафсона. Условие равновесия в исчерпывающей секции для системь[, содержащей с компонентов для любой /-той тарелки, определяют уравнением [c.114]

Гпббс подошел к представлению об эластичности пенных пленок следующим образом. Особенность тонких жидких пленок состоит в том, что их толщина много меньше линейных размеров, определяющих площадь поверхности пленок. Благодаря этому можно считать, что при деформациях (локальных растяжениях и сжатиях) распределение компонентов между поверхностью и объемом пленки в направлении, перпендикулярном ее поверхности, всегда равновесно, тогда как между отдельными участками пленки, расположенными на достаточном удалении друг от друга, равновесие не успевает установиться. Такие участки могут рассматриваться как замкнутые, объем и общее количество компонентов в которых остаются неизменными при деформации. Если некоторый участок пленки (Гиббс называет его элементом пленки) будет растянут, то его поверхность О увеличится, а толщина /г уменьшится, [c.231]

Разумеется, при помощи такого метода невозможно абсолютное предсказание свойств растворов, а возможно лишь относительное предсказание некоторых свойств, если какое-лггбо одно из них известно из опыта. Например, если известно даг.лепие пара над растворами как функция состава, то можно вычислить такие характеристики, как распределение компонентов между фа лми, растворимость, равновесие при химических реакциях и г. д. В качестве функции, связывающей свойства растворов друг с другом, Льюисом была предложена новая величина — термодинамическая активность. [c.109]

Процесс релаксации в рассматриваемой макроячейке, размеры которой соизмеримы с зоной действия дисперсионного взаимодействия, происходит за очень малый промежуток времени, после чего состаа макроячейки изменяется за счет диффузии в адсорбент и из адсорбата.Поскольку частота установления и отклонения от состояния равновесия в макроячейке (зоне взаимодействия) очень велико то можно утверждать, что в области границы раздела фаз устанавливается состояние динамического равновесия и распределение компонентов в этой зоне можно характеризовать Я=1. [c.112]

РАВНОВЕСИЕ, равновесное распределение компонентов между иесмешивающимнся жидкими фазами, напр, водной и органической, при экстракции жидкостной. Для экстракции неэлектролитов, не сопровождающейся хим. р-циями, характерно т. н. физ. распределение, обу1 ловленное универсальными ван-дер-ваальсовыми взаимодействиями. В этом случае при достаточно малых концентрациях экстрагируемого компонента (С 0) выполняется закон распределения Нернста [c.694]

Простая дистилляция. Проводится при таких давлениях, когда длина своб. пробега молекул во много раз меньше, чем расстояние между пов-стями испарения жидкости и конденсации пара. Т-ра процесса при заданном давлении определяется условиями фазового равновесия между жидкостью и паром. При необходимости сшшения т-ры применяют Д. под вакуумом, а также с водяным паром или инертным газом (см. ниже). Распределение компонентов смеси между жидкостью и паром характеризуется коэф относит, летучести [c.84]

Т.р. включает термич. равновесие-постоянство т-ры в объеме системы, отсутствие градиентов т-ры мех. равновесие, при к-ром невозможны никакие макроскопич. перемещения частей системы, т. е. имеется равенство давления в объеме системы допустимы, однако, движения системы как целого-поступат. движение в поле действия внеш. сил и вращение. В случае гетерог. системы сосуществование термодинамически равновесных фаз наз. фазовым равновесием. Если между компонентами системы происходят хим. р-ции, в состоянии Т. р. скорости прямых и обратных процессов равны между собой (см. Химическое равновесие). При Т. р. в системе прекращаются все необратимые переноса процессы (теплопроводность, диффузия, вязкое течение и т.п.). В системе не наблюдается изменение концентраций реагирующих в-в, для закрытой системы характерно равновесное распределение компонентов между составляющими систему фазами. Параметры состояния, определяющие Т. р., строго говоря, не являются постоянными, а флуктуируют около нек-рых статистич. средних значений обычно эти флуктуации пренебрежимо малы. [c.541]

Впервые исследованы фазовые равновесия жидкость-жидкость в 4-х компонентных системах дегидронеролидоч-геранилаттетон-гекеан-диметилсульфоксид (ДМСО) и определены коэффициенты относительного распределения компонентов и селективность (P j), величины которых подтверждены экспериментально. [c.5]

X-- т (R / К- -1) - фактор массопередачи для исчерпы.вающей части колонны Ь, , — локальная эффс.чтивпость по пару - межтарельчатый унос жидкости, кг л идкости/кг пара О - доля байпасирующей жидкости Л — чис.чо ячеек полного перемешивания т — коэффициент распределения компонента по фазам в условия., равновесия. [c.238]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология