Число компонентов системы

Графическое представление фазовых равновесий (фазовые диаграммы). Изучение фазовых равновесий в более сложных случаях (несколько компонентов, несколько фаз) почти невозможно без применения графических методов. Равновесие в одно- и двухкомпонентных системах достаточно легко можно представить на диаграмме (или на диаграммах) в прямоугольной системе координат. Когда число компонентов системы велико, графическое представление равновесий и интерпретация фазовых диаграмм затруднены. Ограничимся разбором общих правил построения фазовых диаграмм и рассмотрим несколько простых типичных примеров. Составление диаграмм обычно основывается на принципах соответствия и непрерывности (Курнаков [21]). [c.184]

По классификации систем их принято разделять по числу фаз (однофазные, двухфазные и т. д.), по числу компонентов системы (однокомпонентные, двухкомпонентные и т. д.) и числу степеней свободы (инвариантные, моновариантные, дивариантные и т. д.). [c.106]

Как определяется число компонентов системы [c.205]

При разделении многокомпонентной смеси приходится выделять несколько целевых продуктов (фракций), к составу которых предъявляются определенные требования. Это обусловливает необходимость применения нескольких простых колонн, соединенных определенным образом, что и определяет последовательность выделения компонентов или соответствующих фракций из смеси. Поскольку каждая простая колонна делит смесь на два продукта, то для разделения смеси, состоящей из п компонентов (фракций), необходимо иметь п —1 простых колонн. С увеличением числа компонентов системы возможное число вариантов взаимного соединения простых колонн быстро возрастает. [c.162]

Правило фаз ничего не говорит о том, какие получаются фазы при достижении равновесия, и фиксирует лишь число фаз, отвечающее данному числу степеней свободы прн заданном числе компонентов системы и наоборот. [c.8]

Другими словами, оказывается, что к — Я — это то самое число компонентов системы, состоящей из к компонентов, которое в данный момент необходимо и достаточно для образования всех компонентов реагирующей системы. Независимые колшоненты, следовательно, образуют базовую систему общего числа компонентов, поэтому величина к — Я но праву может быть названа степенью свободы. [c.132]

Расчет температуры подогрева жидкости Т и состава равновесных фаз X ж у оформлен в виде процедуры РЕЕВ. Формальными параметрами процедуры являются N — число компонентов системы Р и ХЕ — количество и состав исходной смеси УЕ — количество паровой фазы X, V, Т — выходные параметры — состав пара, состав жидкости и температура значения величин Р, УР и массива ХЕ задаются в исходной информации. В процедуре используются также глобальные переменные, которые необходимо задавать А, А2, А >, А — массивы коэффициентов уравнения для расчета констант фазового равновесия, ЕР8 — точность расчета температуры Т — начальное значение температуры. Коэффициенты Л1, А2, ЛЗ, Л4 для каждого компонента определяются по экспериментальным данным Р — Тс использованием программы метода наименьших квадратов (стр. 338). [c.199]

В настоящее время круг объектов, при изучении которых применяется построение диаграмм состав — свойство, расширился и распространился на все отделы неорганической химии, химической технологии (включая силикаты, удобрения), петрографию, на ряд объектов органической химии. В последние десятилетия метод физико-химического анализа широко используется в сравнительно новых областях химии полупроводников, теории и технике выращивания монокристаллов, радиохимии, синтезе сег-нетоэлектриков. Диаграммы состояния используются преимущественно в современном материаловедении при создании новых материалов с заранее заданными свойствами (таких как композиционные материалы различных типов, материалы, полученные методом сверхбыстрой закалки и т. д.), отличающихся тем, что они включают в свой состав, как правило, большое число компонентов. Системы с числом компонентов четыре и выше называются многокомпонентными. Их изучение и построение затруднено, во-первых, сложностями графического изображения и, во-вторых, большим объемом экспериментальной работы. Здесь на помощь физико-химическому анализу могут быть привлечены методы ма-чйтического планирования эксперимента позволяющие строить [c.279]

Программа, реализующая указанный алгоритм, приведена ниже. При ее составлении полагалось, что число компонентов системы может быть произвольным, так же как и стенени полиномов, описывающих зависимость константы равновесия от температуры, могут не совпадать для различных компонентов. В последнем случае свободные ячейки под хранение коэффициентов заполняются нулями при вводе. [c.447]

Система может состоять из одного или нескольких компонентов. Число компонентов системы определяет наименьшее число веществ, с помощью которых можно выразить состав любой фазы. Если вещества системы химически между собой взаимодействуют, их состав и строение изменяются, то число компонентов равно общему числу индивидуальных веществ за вычетом числа независимых реакций между ними. Если система состоит из нескольких индивидуальных веществ, которые не реагируют друг с другом, то число компонентов равно их числу. [c.19]

При перемене внешних условий истинное равновесие нарушается, изменяются концентрации веществ, исчезают старые и появляются новые фазы. Изменения происходят до тех пор, пока не установится новое равновесное состояние. Предсказание возможности изменения числа фаз в системе в зависимости от числа компонентов и от изменения внешних условий устанавливается правилом фаз (закон равновесия фаз), выведенным Гиббсом (1876) термодинамическим путем в равновесной многофазной системе число степеней свободы равно числу компонентов системы плюс два минус число фаз. если на систему из внешних термодинамических факторов влияют только давление и температура. [c.157]

Число таких уравнений равно числу компонентов системы k. Это утверждение нуждается в следующих пояснениях. [c.53]

По мере увеличения числа компонентов системы уравнений (6.14) и (6.15) также усложняются. Поскольку при этом составы смесей сближаются, точность определений понижается. [c.262]

По мере увеличения числа компонентов системы диаграммы равновесия жидкость—пар резко усложняются, становятся все менее доступными для удобного геометрического представления. Для изображения состава тройных систем применяется треугольник концентраций, обычно это равносторонний треугольник Гиббса, изредка диаграммы строятся на прямоугольном треугольнике (см., например, рис. VI.5). С целью изображения состава четырехкомпонентных систем надо пользоваться уже тетраэдром. Обычно при графическом представлении данных для четверных [c.79]

Теоретический расчет процессов экстракции в случае многокомпонентных смесей чрезвычайно затруднен из-за сложного характера взаимного влияния компонентов системы на их равновесное распределение между фазами. Кроме того, когда число компонентов системы больше четырех, изображение равновесных данных в диаграмме, удобной для инженерных расчетов, оказывается невозможным. В связи с этим проектирование экстракционных установок для многокомпонентных систем производится пока иа основе результатов лабораторных экспериментов. И лишь применительно к простейшим случаям, изложенным ниже, возможен расчетный подход. [c.583]

При фиксированных температуре и давлении максимальное число фаз, способных находиться в равновесии, равно числу компонентов системы на практике это утверждение справедливо для конденсирующихся систем даже при небольших изменениях давления. Так, в трехкомпонентных смесях могут сосуществовать одна, две или три фазы трехфазные системы распространены менее всего, тем не менее несколько таких примеров показано на рис. 5.38 и 5.39. [c.379]

Равновесное состояние смеси полимера и растворителя подчиняется правилу фаз Гиббса П = К + 2 - Ф, где П — число независимых параметров состояния, К — число компонентов системы, Ф — число фаз. Два других параметра состояния — температура и давление. В конденсированных системах (где отсутствует фаза пара) давление не играет существенной роли и обычно постоянно. Поэтому из этих двух параметров остается один — температура. Следовательно, в двухфазных смесях П = 3 - Ф. Состояние смесей полимер— растворитель имеет сходство с состоянием смеси двух ограниченно растворимых жидкостей — в определенном интервале температур и соотношений компонентов смесь является однофазной системой, т. е. образует один истинный раствор, а за пределами этого температурного интервала — двухфазной, причем обе фазы являются истинными, несмешивающимися растворами полимера в растворителе. Первая фаза — это разбавленный раствор полимера, а вторая — раствор с повышенной концентрацией полимера. По аналогии с ограниченно смешивающимися жидкостями говорят, что одна из фаз — насыщенный раствор полимера в растворителе, а вторая — насыщенный раствор растворителя в полимере. Однако следует иметь в виду, что в случае полимеров вторая фаза также может быть разбавленным раствором полимера — содержание растворителя в ней составляет около 90 %. В связи с этим ее не вполне уместно называть насыщенным раствором растворителя в полимере. [c.821]

Уравнение материального баланса по общему весу исходной системы, ее остатка и отгона сохранится без изменения. Число же независимых уравнений материального баланса по весу содержащегося в этих продуктах того или иного компонента окажется на единицу меньще числа компонентов системы. Уравнение материального баланса, написанное для произвольного компонента системы, представится в молярных единицах следующим образом [c.164]

В отличие от метода аналитического расчета бинарной системы, где мы пользовались одним лишь уравнением оперативной линии для каждой секции, здесь их число равно числу компонентов системы, и это обстоятельство в случае многокомпонентной системы заметно осложняет расчетную процедуру. Имея в виду полную аналогию метода расчета сложной колонны от тарелки к тарелке и ранее изученного аналитического расчета простой колонны, покажем его практическое применение на примерах расчета некоторых узловых точек сложной колонны. [c.448]

В отличпе от аналитического расчета простой колонны, где используется одно лишь уравнение концентраций для каждой секции, здесь их число равно числу компонентов системы, поэтому с увеличе 1ием числа составляющих расчет разделения заметно осложняется. Другим осложняющим фактором при определении температур паровых и жидких потоков является необходимость решения уравнений изотерм методом постепонного приблил еиия. Как указывалось выше, это затруднение удается преодолеть путем использоваиия относительных летучестей вместо констант фазового равновесия, однако лишь за счет внесения определенной неточности в результаты расчета. Остановимся подробнее иа этом вопросе. [c.392]

Применение азеотропной перегонки. Селективный разделяющий агент определяется как вещество, образующее азеотропные смеси с ограниченным числом компонентов системы. Неселектииные разделяющие агенты образуют азеотропные смесн со всеми компонентами системы. При разделении путем азеотропной перегонки селективные разделяющие апшты применяются реже, чем неселективБые. Обычно разделяющий агент образует азеотропные смеси со всеми компонентами разделяемой смеси, температуры кипения которых близки к температуре кипения разделяющего агента. Это можно видеть из табл. 25, в которой дан перечень разделяющих агентов, применяющихся для разделения углеводородов. Метанол, например, образует азеотропные смеси с углеводородами, температура кипения которых ниже температуры кипения метанола на 70°, и с углеводородами, температура кипения которых выше температуры кипения метанола на 55°, а также со всеми углеводородами с промежуточной температурой кипения. Максимальное понижение температуры кипения получается в том случае, когда температура кипения разделяющего агента ра]ша температуре кипения вещества, подлежащего отделению [10]. Это показано иа рис. 23. [c.127]

Компоненты — хиюхчески индивидуальные вехцества, входящие п состав спстемы. Нанрпмер, в случае систеггы лед — вода — пар число компонентов системы равно 1. [c.134]

Термодинамические свойства системы, состоящей из одной жидкой и одной паровой фазы, находящейся с ней в равновесии, могут быть полностью определены с помощью N независимых переменных, где N — число компонентов системы. Однако в инженерной практике бывает необходимо определить большее число переменных, а именно давление, температуру, N переменных, характеризующих состав жидкой фазы, и N переменных, характеризующих состав паровой фазы. Таким образом, всего имеется + 2 переменных, из которых только N являются независимыми, а остальные (Л + 2) должны быть определены решением N уравнений, описывающих райновесие фаз, и двух стехиометрических соотношений. Эффективное решение этих достаточно сложных уравнений может быть обеспечено соответствующими математическими приемами с применением вычислительной техники. [c.54]

Однокомпонентная система невозможна, так как, согласно 2-му закону термодинамики, происходит рост ЭРП. Согласно теореме Пуассона [И], при Р-->0, что возможно при очень большем числе компонентов системы, имеем систему с пуассо-новским характером распределения свойств (чистые вещестна, некоторые газовые системы). [c.22]

Компоненты. Состав физико-химических систем принято характеризовать числом компонентов. Компонентами системы будут те веш,ества, из которых при данных условиях могут образовываться все фазы системы и которые, не будучи способны превращаться друг в друга, могут переходить соверщенно независимо или в переменных относительных количествах из одной какой-либо фазы в другую. Другое определение компоненты — независимые составные части системы. Число компонентов может изменяться от одного до бесконечности. В зависимости от числа компонентов системы подразделяются на одно-, двух-, трех- и многокомпонентные. Состав физико-химических систем, или для краткости просто систем, принято выражать химическими формулами компонентов, абстрагируясь от их агрегатного состояния, например SiOa — СаО — НагО, Ti — Н, u — AI — Mg, Н2О — Na2S04 и т. п. [c.267]

Система, образованная водой и солями КС1, Na l, NaNOa и KNO3, состоит из пяти. .., но благодаря обменной реакции между солями (см. справа) число компонентов системы равно. ... [c.262]

Как известно, жидкий раствор эвтектического состава (жидкая эвтектика) может находиться в равновесии с твердыми фазами, число которых равно числу компонентов системы. На рис. 38 изображена диаграмма плавкости с эвтектической точкой двух компонентной системы. При затвердевании жидкой эвтектики образуется твердая эвтектика. Она имеет своеобразную пластинчатую или зернистую мик-рогетерогенную структуру. Области (твердые растворы), содержащие избыток компонента /, перемежаются с областями (твердыми растворами), имеющими избыток компонента 2. Когда компоненты 1 и 2 [c.156]

ФАЗ ПР. ВИЛО, закон, связывающий число фаз, находящихся в термодинамически равновесной системе, с числом компонентов системы, числом ее степеней свободы и числом внеш. параметров, определяющих состояние системы. При этом под фазой подразумевают однородную по хим. составу и термодинамич. св-вам часть системы, отделенную от др. частей (фаз) пов-стями раздела. На этих пов-стях скачкообразно меняются св-ва системы (состав, плотность, параметры кристаллич. решетки и т. п.). Под числом фаз ф понимают кол-во разл. фаз. Напр., вода в равновесии со ладом образует двухфазную систему твердая соль в равновесии с ее насыщ. водным р-ром и паром - трехфазную систему. Газообразные в-ва, как правило, образуют всегда одну фазу (при высоких давлениях газовые смеси мотут расслаиваться с появлением двух фаз). Число фаз в системе, жидких и особенно кристаллических, вообще говоря, не ограничено, т.к. жидкости и кристаллич. тела далеко не всевда Moiyr смешиваться в любых отношениях. [c.53]

По числу компонентов системы делят на одно-, двух-, трехкомпонентные и т. д., а по числу степеней свободы различают системы инвариантные, моновариантные и т. д. Такая классификация систем показана в табл. 5.3. Как следует из таблицы фазовых состояний, в трехкомпонентной системе при определенных температуре, давлении и составе, т. е. при Р = О, возможно наличие пяти фаз. Однако на треугольных диаграммах состояния трехкомпонентных систем при фиксированных значениях Р и Г могут быть показаны максимум три фазы. На пространственных диаграммах (типа приведенной на рис. 5.7) возможное сосушествование четырех фаз (трех фаз твердых и одной жидкой) идентифицируется как тройная эвтектика 4. Согласно правилу фаз, [c.259]

Система неидеальна, то есть мевду кoмпoнeнтai.ш действуют силы межмолекулярного взаимодействия, но хш<шческие реашщи отсутствуют, и число компонентов системы постоянно. Отсвда следует.что энергия взаимодействия компонентов аддитивна. Это сближает рассматриваемые системы с идеальными. Нефти и газовые смеси являются именно такими.близкими к идеальны многокомпонентным системам. [c.120]

М] —матрица угловых коэффициентов линейной равновесной зависимости в многокомпонентных смесях, т —общее число компонентов системы число секций полного перемешивания (гл. 4). т —массовая доля компонента в смеси, элемент ма1рицы [М]. [c.6]