Состав жидких слоев в системе

Рассмотрим тройную систему, состоящую из трех жидких компонентов А, В и С. Пусть компоненты А и С, а также В и С неограниченно растворимы друг в друге компоненты А и В обладают ограниченной взаимной растворимостью. Если смешать компоненты А и В, то при определенных составах их образуются два жидких слоя. Составы этих слоев при температуре изображаются на изо-термной проекции точками а и 6 на стороне АВ треугольника Розебума (рис. 47,6). Добавляемый к этой двухкомпонентной системе компонент С распределяется меисду двумя слоями, в результате чего образуются два равновесных сопряженных трехкомпонентных раствора. Прибавляя разные количества компонента С, можно получить ряд тройных сопряженных растворов. Соединяя плавной линией точки треугольной диаграммы, соответствующие составам сопряженных растворов, получим бинодальную кривую ак в. Эта кривая делит треугольник Розебума на гомогенную и гетерогенную области. Любая смесь трех компонентов А, В, С, состав которой представляется фигуративной точкой х внутри гетерогенной области, распадается на два равновесных сопряженных тройных раствора, составы которых изображаются точками а и в При добавлении компонента С возрастает взаимная растворимость компонентов А и В. В результате этого составы тройных сопряженных растворов все меньше отличаются друг от друга и в конечном итоге может быть [c.197]

Первые систематические исследования взаимной растворимо-, сти жидкостей были осуществлены В. Ф. Алексеевым. Рассмотрим смесь анилина с водой. Нальем в пробирку некоторое количество анилина и воды и будем встряхивать пробирку до тех пор, пока в системе не установится равновесие, т. е. пока при постоянной температуре и давлении при повторных встряхиваниях состав образовавшихся двух жидких слоев не станет постоянным. Химический анализ показывает, что верхний слой состоит в основном из воды и содержит в небольшом количестве анилин, наоборот, нижний слой состоит, из анилина и содержит незначительное количество воды. Сколько бы мы не прибавляли в пробирку анилина или воды, состав жидких слоев при данных условиях будет оставаться неизменным. [c.142]

Состав жидких слоев в системе НКОз—N 04 [c.321]

Однако, если начальная система неоднородна в жидкой фазе, и ее совокупный состав а заключен в интервале лд< а < хв, то явно нецелесообразно вводить подогретое до точки кипения сырье непосредственно в какое-нибудь сечение колонны, ибо, вследствие постоянства температуры перегонки двухслойной жидкости и неизменности составов жидких слоев и равновесного им пара, разделительное действие колонны будет сведено к нулю. [c.118]

Для заданных степеней чистоты Ло и дестиллата и остатка и известных по температуре расслоения в отстойнике составов Хц и х равновесных жидких слоев сырья эти уравнения связывают совокупный состав а исходной системы с относительными весами DjL дестиллата и более легкого по составу слоя. [c.126]

На фиг. 55 представлены изобарные равновесные линии кипения и конденсации для рассматриваемой системы практически нерастворимых в жидком виде компонентов, дающие значения равновесной температуры системы при заданном внешнем давлении в функции составов жидких и паровой- фаз. Линия АВ представляет постоянную температуру кипения гетерогенной жидкой фазы при заданном внешнем давлении, а абсцисса точки Е определяет состав уе пара, равновесного обоим жидким слоям. Линии АС и СЁ, с одной стороны, и BD и DE, с другой, изображают условия парожидкого равновесия для случаев, когда в жидкой фазе присутствует только один из компонентов а или W соответственно, а в паровой фазе представлены оба. [c.163]

До недавнего времени были опубликованы данные приблизительно по тринадцати системам, в которых происходит разделение на три жидких слоя [11с], хотя для многих из них это можно было бы предсказать. На диаграммах состояния для таких систем имеется внутренний треугольник, вершины которого показывают состав трех фаз. Обычно два из компонентов почти не смешиваются между собой (например, вода и бутан па рис. 13) [11н] все шесть коротких кривых ЕЬ, ЬЬ, aD, аН, G и J представляют [c.175]

Концентрация а называется совокупным составом обоих жидких слоев. Из соотношений 6 и 7 вытекают правила нахож тения относительных весов обоих жидких слоев системы по метрическим свойствам диаграмм температура расслоения—состав , В частности они являются достаточным обоснованием применения центротяжестных построений или их частного случая для бинарных систем —правила рычага—к расчетам по диаграммам расслоения. [c.20]

Оба насыщенных раствора обладают одинаковым давлением (и составом) пара, наибольшим по сравнению с любыми другими гомогенными растворами в этой системе, и наиболее низкой температурой кипения. Двухслойная система обладает той же наиболее низкой температурой кипения и в процессе ее перегонки при постоянном давлении температура остается постоянной, пока пЬл-ностью не израсходуется один из слоев, после чего при дальнейшей перегонке температура будет повышаться. Вследствие этого двухслойную систему называют гетероазеотропной. Однако состав пара в этом случае может быть промежуточным между составами жидких слоев или выходить за эти пределы, или, в частном случае, совпадать с составом одного из них. [c.325]

Если фиксировать температуру, система станет условно инвариантной. Это означает строго определенные составы трех жидких слоев, отвечающие точкам а, Ь п с. Естественно, что и состав паровой фазы также будет фиксирован. [c.306]

Пользуясь правилом рычага, можно для каждой точки найти весовые количества равновесных жидких слоев. Если точка 1 при охлаждении расплава, перемещаясь по перпендикуляру через область расслоения в сторону более низких температур, достигнет линии ЕР, расплав Р окажется насыщенным по отношению к веществу В. При этом из расплава начнут выделяться кристаллы вещества В. Число фаз в системе станет равным трем (две жидких и одна твердая), и, следовательно, система будет находиться в инвариантном равновесии. По мере выпадения из расплава кристаллов вещества В компоненты будут перераспределяться между жидкими слоями. В результате этого процесса состав как жидкости Р, так и жидкости Е все время остается неизменным, и мы будем наблюдать лишь постепенное уменьшение количества жидкости. Первым исчезнет расплав Р и останутся две фазы — расплав Е и кристаллы В. Система станет моновариантной, и, следовательно, температура при дальнейшем выпадении кристаллов В будет падать. В С оставшийся расплав затвердевает, как эвтектика. [c.192]

При охлаждении жидкости состава Х в точке р образуется двухфазная система, состоящая из двух жидких слоев, состав которых будет изменяться согласно линиям рС и дО. По достижении температуры начнет выделяться чистый компонент А. Дальнейшая кристаллизация протекает так же, как и для жидкости состава Х . [c.37]

Наиболее простым примером из числа приведенных выше различных классов является смесь двух жидкостей, которые полностью взаимно нерастворимы или не смешиваются одна с другой и образуют поэтому два отдельных жидких слоя или две фазы. Равновесный состав пара в этом случае йе зависит от соотношения между количествами обеих рассматриваемых жидкостей, но всецело зависит от температуры смеси. Каждая жидкость испаряется так, как будто бы другая отсутствует, и состав пара зависит исключительно от давлений паров чистых компонентов. По терминологии правила фаз здесь имеются два компонента, три фазы, и поэтому число степеней свободы должно равняться единице. При любой данной температуре перегонки давление системы строго определено. [c.17]

Состав жидких равновесных слоев в системе I [c.122]

Взаимная растворимость сплавленных металлов сохраняется и в твердом состоянии. В этих случаях диаграмма плавкости выглядит так, как представлено на рисунке 209 для системы серебро— золото. Верхняя кривая выражает температуры, при которых начинается кристаллизация, а нижняя —температуры, при которых затвердевшие сплавы начинают плавиться. При затвердевании таких систем металлы кристаллизуются не раздельно, а образуя смешанные кристаллы, или твердый раствор (рис. 210). Состав первых кристаллических зародышей, однако, иной, чем состав расплава в них относительно преобладает более тугоплавкий из данной пары металлов. Поэтому по мере образования и роста смешанных кристаллов состав жидких прослоек между ними все время изменяется в сторону все большего обогащения более легкоплавким металлом. Это приводит к нарушению однородности кристаллов каждый новый слой, отлагающийся на их гранях, богаче легкоплавким металлом, чем предыдущий, а последний слой состоит только из легкоплавкого Металла. [c.618]

Действительно, вблизи состава х парциальное давление пара каждого из компонентов растет с уменьшением содержания этого компонента в растворе. Такая зависимость делает систему неустойчивой. Система раствор—пар может быть устойчива лишь в том случае, когда с ростом содержания каждого из компонентов в жидкой фазе одновременно увеличивается и содержание этого компонента в парах. Таким образом, благодаря необходимости появления 5-образного перегиба на кривых парциальных давлений система из 2 жидких слоев оказывается более устойчивой. Составы устойчивых слоев таковы, что с ростом концентрации каждого из компонентов в растворе парциальное давление паров этого компонента тоже увеличивается. Слои приходят в равновесие, когда химические потенциалы каждого из компонентов в обоих слоях оказываются равными. Но так как 1п то состав паров над обоими растворами должен быть одинаковым. Именно этим условиям отвечают растворы состава ха и Хв- [c.227]

Отметим в заключение некоторые особенности диаграмм поверхностного натяжения. По экспериментальным данным можно построить две изотермы поверхностного натяжения, считая его функцией состава фазы (а) или фазы (р). Поскольку составы фаз при равновесии однозначно связаны друг с другом, обе эти изотермы в термодинамическом отношении равноценны и являются характеристикой состояния системы. Это верно и для систем жидкий раствор — пар, хотя в таких системах вдали от критической точки поверхностное натяжение создается в основном жидкой частью поверхностного слоя (см. 8 главы П1). Поэтому, зная изотерму состава пара, всегда можно построить изотерму поверхностного натяжения в переменных состава пара, как показано на рис. 11. Полученные таким образом диаграммы поверхностного натяжения напоминают аналогичные диаграммы для температуры или давления с той разницей, что области, лежащие выше и ниже изотерм поверхностного натяжения, не имеют физического смысла, так как любая диаграмма поверхностного натяжения может относиться только к двухфазному равновесию. Использование изотермы поверхностного натяжения в переменных состава пара оказывается полезным при нахождении состава поверхностного слоя (см. главу VI, 6), так как пар часто можно считать идеальным, что значительно упрощает термодинамические расчеты. Если же найден и состав поверхностного слоя как функция состава раствора и [c.113]

Рассмотрим затвердевание сплавов, принадлежащих к разным участкам нашей диаграммы. Начнем со сплава, фигуративная точка которого попадает в область АЬк, где к — точка пересечения бинодальной кривой с линией 4/. Этот процесс начинается для указанных сплавов первичным выделением компонента А, причем фигуративная точка жидкой фазы движется по лучу, соединяющему исходную точку с точкой А, удаляясь от последней когда эта движущаяся точка достигнет бинодальной кривой Ъкс, то возникает вторая жидкая фаза и начинается трехфазный монотектический процесс (см. раздел XXI.1). Сообран ениями, аналогичными изложенным выше, можно показать, что на ветви Ъд, температура падает от точки 6 к й. Это ясно также и из условий пересечения области расслаивания Ж1 + Ж2 с полем начала первичного выделения А. Как следствие этого, на ветви с/ температура падает от с к /. Таким образом, в трехфазном монотектическом процессе фигуративные точки жидких слоев будут двигаться по этим двум ветвям Ъй и с/, удаляясь от точек и с и приближаясь к точкам <7 и /, но они не могут дойти до этих точек. В самом деле, если точка исходного сплава лежит на прямой Ак, а не внутри треугольника АЪЬ,, то в процессе трехфазной монотектической кристаллизации валовой состав жидких слоев достигнет точки /, которая указывает состав второй жидкости. Сопряженная с / точка й будет соответствовать лишь бесконечно малому количеству Ж , которое в этот момент будет израсходовано окончательно. Это следует из того, что точка валового состава жидкости, двигаясь по прямой / /, пересекает конноды отрезки коннод справа от точек пересечения указывают на количество Ж , а слева — на количество Жа. Когда точка валового состава жидких фаз придет в точку /, то часть конноды, отвечающая Жх, обратится в нуль, и система будет состоять из второй жидкой фазы и кристаллов А. [c.273]

С. понижением концентрации азотной кислоты растворимость ЫОг в системе НЫОз—НгО—ЫОг резко снижается. Состав жидких слоев в системе НЫОз—Ыа04 приведен в табл. 48. [c.297]

Таблица 48. Состав жидких слоев в системе МЫОз—МаО

Состав жидких слоев в системе НЫОз—N204 см. в табл. 6). [c.321]

Пусть дана система двух частично растворимых друг в друге веществ второго, неэвтектического типа, разделенная на два жидких слоя, находящихся в равновесии с их общим паром, при точке кипения под заданным постоянным внешним давлением. Из рассмотрения изобарных кривых кипения и конденсации этой системы, представленных на фиг. 16, можно заключить, что пока в системе присутствуют оба жидких слоя, как температура кипения, так и составы обоих жидких слоев и выделяемого пара останутся в ходе испарения неизменными. Единственно, по мере перегонки исходной двухфазной жидкости будет изменяться ее совокупный состав а, передвигаясь на горизонтальном участке АВ существования трехфазной равновесной системы по направлению к точке В до полного исчезновения фазы А состава ха, которое наступит в момент, когда совокупный состав жидкой фазы сравняется с составом лв слоя В. [c.53]

Если начальная жидкая система неоднородна при своей точке кипения, то расход тепла, затрачиваемый на полное поглощение слоя А, отнесенный к единице веса исходной двухслойной жидкости, определится вертикальным отрез ком, заключенным между линией д дв теплосодержания гетерогенной жидкости и конодой ре дв. Так, для двухслойной жидкой системы, жмеющей совокупный состав обоих слоев а, расход тепла на [c.54]

Начиная с этого момента, дальнейшая перегонка протекает уже при постоянной температуре е в полном соответствии с установленными выше закономерностями выкипания гетерогенной жидкой фазы. В ходе ее испарения жидкий слой А будет прогрессивно поглощаться образующимися паровой, состава уе, и жидкой, состава хв, фазами, и совокупный состав а. неоднородного жидкого остатка перегонки будет двигаться в интервале концентрации дгд <а<хв в направлении к составу Хв, до полного совпадения, которое наступает при полном исчезновении слоя Л состава лгд. Когда в результате испарения, с одной стороны, и растворения в слое В, с другой, фаза состава Ха полностью поглощается, жидкий остаток перегонки приобретает однородность, жидкопаровая система становится двухфазной и, согласно правилу фаз, приобретает дополнительную степень свободы. Это означает, что для определенности состояния системы недостаточно фиксации одного только давления, но требуется закрепление еще одного интенсивного свойства ее, например, температуры. [c.59]

Пока в системе присутствуют оба жидких слоя, температура кинеии>[ te, состав выделяемого нара Уе и составы обоих равно- [c.122]

ДО полного совпадения, приближается к концентрации а состав паровой фазы прпбли/кается к концентрации г/е- Как только эти концентрации достигаются, температура перегонки становится равной температуре равновесия трехфазной системы и, действительно, в этой точке появляется первая капля второго жидкого слоя В с концентрацией х . [c.127]

В любом случае через точку, показывающую суммарный состав трехкомпонентной системы, распадающейся на два слоя, можно провести такую прямую ЛИНИЮ (соединяющую линию), что точки ее пересечения с кривой дают состав тех двух жидких слоев, на которые распадается система. [c.168]

Во всяком случае, оба возражения снимаются для растворов ВМС, находящихся в термодинамическом равновесии и представляющихся однофазными, поскольку макромолекула, как бы велика она ни была, не считается отдельной фазой. В работах Каргина, Мак Бэна и других ученых показано, что растворы ВМС подчиняются правилу фаз в обычном его выражении. Так, для системы ацетилцеллюлоза — хлороформ, согласно Каргину , диаграмма состояния имеет вид, изображенный на рис. V.11. Каждой Т < Гкр отвечают два жидких слоя, два состояния раствор ацетилцеллюлозы в H la (золь) и раствор H I3 в ацетилцеллюлозе (студень). Система совершенно аналогична системе из двух частично смешивающихся жидкостей (например, фенол — вода) и таким же образом описывается правилом фаз. Ограничиваясь конденсированными фазами, мы можем записать / = 2-Ь2 — 2 = 2. Действительно, фиксируя Р и задавая Г, мы можем совершенно однозначно определить состав обеих фаз. Таким образом, молекулярный коллоид ведет себя как однофазный в каждой из двух сосуществующих фаз. [c.75]

По мере того как повышается температура, изменяется состав сопряженных слоев. Состав их сближается, пока, наконец, не приходит в точку к, лежащую на изотерме = onst. В этой точке состав двух слоев будет одинаковым, и система будет иметь уже не две жидкие фазы, а одну. Температура называется критической температурой, а точка k критической точкой. [c.24]

Двухслойная система обладает той же наиболее низкой температурой кипения и в процессе ее перегонки при постоянном давлении температура остается постоянной, пока полностью не израсходуется один из слоев, после чего при дальнейшей перегонке температура будет повышаться. Вследствие этого двухслойную систему называют гетероаэео-тропной. Однако состав пара в этом случае может быть промежуточным между составами жидких слоев или [c.319]

Представлены, наряду с кривыми расслоения, так-же кривые состава пара (у—у). Смеси тина I характеризуются тем, что состав равновесного нара (С) является промежуточным между составами обоих жидких с.поев. К таким смесям принадлежат фурфурол—вода, анилин—вода, изоамиловый сиирт—вода, бутанол—вода и др. Ири наличии двух жидких слоев таких смесей, находящихся в равновесии со своим паром, образуется трехфазная (система, обладающая, согласно правилу фаз, одной степенью свободы. Сле-довате.льпо, при заданном полном дав,пении наров, <. уп1ествует лишь одна темн-ра кипения, общая для обоих слоев, определе1шые составы последних и состав паров, равновесный обоим жидким слоям. Так, под давлением в 1 ат гетерогенные жидкие смоси фурфурола и воды кипят при 97,9° и содержат соответственно 18,4 и 84,1 вес. % фурфурола, а их общий равновесный нар — 35 вес. °о ФУРфУРОла. Гетерогенные жидкие смоси воды и бутанола кипят под давлением 1 ат при темн-ре 92,25° и находятся в равновесии с наром, содержащим 25 мол. % спирта. [c.433]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология