Поверхность температур кипения

На рис. V. 48 приведены примеры обычных диаграмм фазового равновесия в системах, содержащих один и два бинарных азеотропа с минимумом температуры кипения и максимумом давления. На их проекциях хорошо видны лощины и хребты (штриховые линии), порождаемые на поверхностях температур кипения или давления бинарными азеотропами. При этом хребет на поверхности давлений соответствует впадине на поверхности температур кипения и, наоборот, впадина на поверхности давлений сопровождается наличием хребта на поверхности температур. Рис. V. 49 изображает фазовые равновесия в системе, имеющей тройной азеотроп с минимумом температуры кипения и максимумом давления пара. [c.325]

Между разделяющими линиями ректификации и дистилляции имеется следующая связь. Разделяющая линия ректификации типа I существует при наличии разделяющей линии дистилляции, соответствующей хребту на поверхности температур кипения. Разделяющая линия ректификации типа II не имеет соответствующей ей разделяющей линии дистилляции. Она выходит всегда из какой-либо исходной точки дистилляционных линий и заканчивается в конечной точке этого же семейства дистилляционных линий. Разделяющая линия типа III проходит там, где идет разделяющая линия дистилляции, соответствующая лощине на поверхности температур кипения. Разделяющая линия ректификации типа II—III не имеет соответствующей ей разделяющей линии дистилляции. Она выходит из исходной точки какого-либо семейства дистилляционных линий и заканчивается в вершине или азеотропной точке, не являющейся ни исходной, ни конечной точкой дистилляционных линий. [c.134]

Чтобы извлечь бром из этого раствора, его снова обрабатывают надлежащим количеством хлора согласно уравнению (17.5) и затем удаляют бром, продувая воздухом. После этого смесь газообразного брома с воздухом пропускают над холодной поверхностью. Температура кипения жидкого брома всего 59°С, что позволяет отделять его от воды перегонкой. Разбавленная серная кислота, остающаяся после удаления брома [см. уравнение (17.6)], используется для подкисления свежей порции впускаемой морской воды. [c.150]

Диаграммы состояния тройных систем строят, как правило, в условиях постоянства общего давления или температуры. В первом случае над треугольником концентраций располагается поверхность температуры кипения раствора и над нею поверхность конденсации. Поверхности сходятся над углами треугольника (температуры кипения и конденсации чистых компонентов) и касаются друг друга в точках бинарных и тройных азеотропов, если таковые в системе образуются. Между поверхностями заключена гетерогенная область. [c.80]

Графически данные о равновесии жидкость—пар в тройных системах обычно представляют в виде проекций изотермо-изобар поверхности температуры кипения или проекций изотермо-изобар поверхности давления пара. Для иллюстрации приведем раз- [c.80]

Рис. IV.3. Проекции изотермо-изобар поверхности температуры кипения при 1013 гПа в системе ацетон — хлороформ—этанол

Рис. IV.4. Проекции изотермо-изобар поверхности температуры кипения при 1013 гПа в системе уксусная кислота (А) — муравьиная кислота (В) — вода (С)

Рассмотрим кратко диаграммы тройных систем с расслаиванием жидкой фазы. В качестве примера возьмем систему пропанол — пропилацетат — вода, изученную с большой подробностью [43]. На диаграмме рис. IV.5, а по-строены проекции изотер- мо-изобар поверхности температуры кипения, на ней же нанесена бинодальная кривая и ноды жидкость—жидкость при температурах кипения растворов. В системах с расслаиванием поверхность температуры кипения не гладкая, над областью существования двух жидких фаз она имеет вид линейчатой поверхности, образо- [c.83]

Уравнение (IV. 1) записано в переменных состава раствора при постоянной температуре это будет уравнение поверхности давления пара, при постоянном давлении — поверхности температуры кипения. Если же уравнение Ван-дер-Ваальса записать в переменных состава пара, то получим уравнения поверхностей конденсации. [c.86]

В течение многих лет азеотропы были разделены на две большие группы отрицательные и положительные, в соответствии с тем, имеют ли они максимальную или минимальную температуру кипения. Позднее были открыты тройные азеотроны, не укладывающиеся в эту классификацию. В таких смесях два компонента А а В образуют бинарны отрицательный азеотроп, третий компонент С может образовывать положительный азеотроп с каждым из первых двух. Поверхность температур кипения в этих смесях напоминает по форме седло, поэтому образующиеся тройные азеотропы называют седловинными тройными азеотропами. Образование седловинного азеотропа возможно и в том случае, когда обе бинарные смеси АС и ВС (или одна) являются зеотропными. Вследствие открытия существования двух типов седловинных азеотропов, терминология и символика для седловинных азеотропов должна быть пересмотрена (см. стр. 87). [c.14]

Некоторые методы определения составов и нормальных температур кипения положительных тройных азеотропов описаны Свентославским [29]. В эти методы было внесено много усовершенствований, позволяюш их уменьшить систематические ошибки, связанные с малой кривизной поверхности температур кипения вблизи точки, отвечающей составу исследуемого азеотропа. [c.68]

Метод звезды заключается в определении формы отрезков ЕР, В1 и МН трех изобар температур кипения, лежащих неподалеку от точки Аг, представляющей ожидаемый состав тройного положительного гомоазеотропа А, В, Н). Если эти отрезки выбраны правильно, то два из них будут характеризоваться наличием минимума температуры кипения ф1 и ЕР). Состав тройного азеотропа можно затем найти интерполяцией. В зависимости от степени кривизны изобарной поверхности температур кипения состав азеотропа может быть определен, таким образом, с относительно высокой точностью. [c.70]

Рис. 41. Сечение изобарной поверхности температур кипения.

ФОРМА ИЗОБАРНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ТЕМПЕРАТУР КИПЕНИЯ ВБЛИЗИ [c.90]

Другим фактором, влияющим на форму изобарической поверхности температур кипения, является наличие положительных бинарных азеотропов (А, Н) или (F, Н) и (Р, Н) или же зеотропных смесей А, Н или (F, Я) и (Р, Я) , обнаруживающих значительные отклонения от закона Рауля. Экспериментально подтверждена возможность трех случаев при образовании тройного седловинного азеотропа [c.100]

Для определения формы поверхности температур кипения наилучшим методом является последовательное прибавление небольших количеств одной жидкой смеси к другой в трехступенчатом эбуллиометре. Такая методика была впоследствии названа методом титрования . Экспериментатор выбирает состав исходной смеси и той смеси, при помощи которой осуществляется титрование, таким образом, чтобы пройти через интересующую его часть изобарной поверхности. [c.101]

Рис. 64. Трехмерная модель изобарной поверхности температур кипения смеси, имеющей седловинный азеотроп.

Малая кривизна поверхности температур кипения вблизи точки )Az означает, что для приготовления смесей О, R, S ти V с цепью определения четырех соответствующих отрезков изобар температур кипения следует применять очень чистые вещества. [c.104]

Точки и 8 2 представляют седловинные точки этих систем. Общий для этих систем отрицательный азеотрон [(—)А, Р] изображен на чертеже точкой С. Для каждого из всех сечений тетраэдра, проведенных через ребро РСА, отнощение концентраций компонентов Н ж Аг постоянно два из этих сечений имеют седловинные точки, лежащие на трехмерных изобарных поверхностях температур кипения. [c.111]

Разделяющие линии дистилляции могут быть двух типов [193]. Линии первого типа разделяют семейства дистилляционных линий с разными исходными точками. Таковы разделяющие линии между дистилляционными областями У и 2, а также 3 п 4 (рис. 53). Такие разделяющие линии соответствуют хребту на поверхности температур кипения. [c.162]

Системы такого типа часто встречаются на практике. Границей между двумя семействами дистилляционных линий является лощина на поверхности температуры кипения, выходящая из вершины А на сторону ВС в точку т. Если tm < а, то точка т должна быть концевой точкой дистилляционных линий, а между [c.167]

Образование азеотропов в трехкомшонентной системе обусловливает усложнение зависимости температуры кипения смесей От состава. На поверхности температур кипения появляются В1МЯТИНЫ или возвышения, могущие вызвать образование не- [c.114]

Будет ли вершина концентрационного треугольника или азеотропная точка точечной изотермой-изобарой или через ее пройдет изотерма-изобара конечной протяженности зависит от соотношения температур кипения компонентов системы и азеотропов. Из очевидных геометрических соображений следует, что вершина концентрационного треугольника является точечной изотермой-шобарой, если вблизи нее по сторонам треугольника концентраций кривые температур кипения обеих бинарных смесей имеют наклон одинакового знака, т. е. температуры кипения возрастают или убывают по направлению к вершине. В этом случае часть поверхности температуры кипения вблизи вершины (поднята или опущена и концевые точки линии пересечения этой поверхности с горизонтальными плоскостями (7 = onst) будут лежать на сторонах, сходящихся в вершине. В этом легко убедиться, рассматривая рис. 35—37, на которых изображены изотермы-изобары дистилляционные линии для ряда трехкомпонентных систем. Если вблизи вершины кривые температур кипения имеют разные наклоны, то, как -можно убедиться из рис. 35—37, через эту вершину проходит изотерма-изобара конечной протяженности. [c.118]

Разделяющие линии второго типа разграничивают семейства ДИСТИЛЛЯЦИ0ННЫ1Х ли ий с разньимн конечными точками. Эти разделяющие линии соответствуют лощине на поверхности температур кипения. Примерами таких линий являются рааделяю- [c.119]

Многокомпонентные азеотропы, соответствующие максимуму давления пара, называются положительными, минимуму давления пара — отрицательными, а седловинной точке — седловинными или положительно-отрицательными. Все три тнпа азеотропных смесей встречаются на практике. Отличительная особенность седловинного азеотропа заключается в том, что температура его кипения не является ни наивысщей, ни наинизщей температурой кипения жидких смесей. Например, в тройной системе хлороформ — метиловый спирт — метилацетат первый компонент образует бинарный азеотроп со вторым с температурой кипення при атмосферном давлении 53,4° С, а с третьим — с температурой кипения 53,8° С. Эти положительные бинарные азеотропы порождают образование лощины на поверхности температур кипения. Благодаря наличию отрицательного бинарного азеотропа метилацетат — хлороформ на поверхности температур кипения получается хребет, простирающийся от этого азеотропа до вершины чистого метанола, имеющего более высокую температуру кипения, чем другие компоненты. В результате пересечения хребта и лощины на поверхности температур кипения получается седловина и образуется тройной седловннный азеотроп с температурой кипения 56,4° С. [c.12]

В трех- и многокомпонентных системах, образованных ограниченно смешивающимися веществами, при переходе из области гомогенных жидких смесей в область существования двух жидких фаз число степеней свободы, согласно правилу фаз, уменьшается иа единицу. Следовательно, при переходе из одной области в другую форма поверхности температур кипения (при Я = onst) или давления пара (при Т = onst) должна качественно изменяться. Действительно, при совместном существовании двух жидких и паровой фаз последняя находится в равновесии с обеими жидкими фазами независимо от соотношения их количеств. Если в такой системе образуется гетероазеотроп, т. е. азеотроп, расслаивающийся при конденсации на две фазы, то в равновесии с паром находятся все смеси, полученные из указанных жидких фаз. В таких системах, следовательно, условие экстремума температуры или давления выполняется ие в точке (т. е. для смеси определенного состава), а на прямой линии, соединяю- [c.12]

Однако теоретический анализ был посвящен главным образом локальным характеристикам особых точек, а из нелокальных характеристик — общим соотношениям между возможными числами особых точек разного типа (правила азеотропии). Кроме того, были разработаны вычислительные методы для определения расположения в концентрационном симплексе (в основном для трехкомпонентных смесей) некоторых структурных элементов (сингулярных с-линий [13] сингулярных дистилляционный линий 9], хребтовых и лощинных линий на поверхности температура кипения — состав [9, 10]). Взаимному расположению траекторий ректификации и границ областей ректификации посвящены интересные работы [15, 16]. [c.15]

В качестве примера на рис. 114 изображены изотермы-изобары в системе метилацетат (1) — хлороформ (2) — метиловый спирт (3). Первые два компонента образуют бинарный азеотроп М с максимумом температуры кипения. Поскольку в концентрационном треугольнике компонент, противолежащий стороне 12 (метиловый спирт), имеет более высокую температуру кипения, чем два других, на поверхности температур кипения смесехг между точками Л/ и 3 возникает хребет. Образование же в бинарных системах метилацетат — [c.293]

Направления касательных характеризуются хорошей внутренней согласованностью и передают особенности хода изотерм-изобар, связанные с существованием седловцны на поверхности температур кипения. [c.308]

Рис. 40. Эбуллиометрическое. определение положения азеотропной линии ОО (пять сечений изобарной поверхности температур кипения было сделано после того, как две изобары СгН5 ОНВ и С2Н5 ОЯК определили положение гетероазеотропной линии в треугольнике Гиббса в другой системе этанол был заменен ацетоном),

Рнс. 49. Пространственна я молель изобарной поверхности температур кипения [c.90]

Результаты исследований указывают, что изобарная поверхность температур кипения характеризуется малой кривизной вблизи точки, изображающей состав двуположительно-отрицательного тройного азеотропа, поэтому для точного определения состава исследуемого азеотропа необходимо использовать эбуллиометрический метод. Для азеотропа [(—) Л, Р (+) Я] обе температуры кипения, как р, так и оказывают решающее влияние на форму [c.90]

Начатые Оршагом и завершенные Леляковской и Бельдови-чем [82] эксперименты по определению очень плоских трехмерных поверхностей вновь открытых двуотрицательно-положительных тройных азеотропов [(+) Я, С (—) X] можно рассматривать как классическое доказательство больших преимуществ эбуллиометрического метода, позволяющего изучать любые участки изобарных поверхностей температур кипения или конденсации. [c.91]

Основное различие между методами, применяемыми польскими учеными, и методами, использованными Эвеллом и Велчем (а также другими исследователями, изучающими тройные азеотропы), заключается в применении дифференциальных эбуллиометров не только для определения так называемой эбуллиометрической степени чистоты азеотропа, но также и для изучения трехмерной поверхности температур кипения. [c.95]

Вначале, в ходе ректификации производят отбор основной фракции F) в количестве, достаточном для проведения четырех последовательных и независимых эбуллиометрических измерений. В связи с тем, что поверхность температур кипения вблизи азеотропной точки характеризуется очень малой кривизной, состав основной фракции не всегда будет точно соответствовать истинному составу азеотрона. [c.103]

На рис. 69 В2, В и В4, представляют точки пересечения хребтовых линий со стороной треугольника PH . Точно определить указанные точки пересечения экспериментальным путем сложно. Обычно около точекВ и В поверхность температур кипения характеризуется малой кривизной. Возможно, разумнее проводить пунктирные линии там, где хребтовые линии практически исчезают. [c.107]

В связи с малой кривизной поверхности температур кипения для определения состава тройного азеотропа приходилось исследовать очень большое число отрезков изобар температур кипения. В этих исследованиях применяли сравнительный эбуллиометрический метод. На рис. 76 дана пространственная модель исследованной системы. [c.112]

В качестве примера рассмотрим систему дихлорметан (А) — ацетон (В) — метиловый спирт (С), ход изотерм-изобар и дистилляционных линий в которой изображен на рис. 49. В этой системе имеются два бинарных азеотропа с минимумом температуры кипения дихлорметан — метиловый спирт т] (/кип = 39 °С) и ацетон — метиловый спирт /Пг ( ип = 54,6°С). Наличие азеотропов порождает распадение изотерм-изобар на два семейства. Одно из них примыкает к стороне АВ, а другое к вершине С. Соответственно с этим, в рассматриваемой системе ход процесса дистилляции будет зависеть от того, каков состав начальной смеси. Вследствие этого на поверхности температур кипения образуется лощина, конечными точками которой являются точки т и гп2, а изотермы-изобары выходят на стороны АВ и АС. Лощинная линия тхт2 делит изотермы-изобары на две части, поэтому ход процесса дистилляции в рассматриваемой системе зависит от состава начальной смеси. [c.157]

Разделяющие линии второго типа разграничивают семейства дистилляционных линий с разными конечными точками. Эти разделяющие линии соответствуют лощине на поверхности температур кипения. -К таким линиям можно отнести разделяющие линии гп 3 и 8гп2 между дистилляционными областями / и 5, а также 2 п 4 (рис. 53) и т 1П2 (рис. 49). В общем случае лощинная и хребтовая линии являются кривыми. Следовательно, разделяющие линии дистилляции также будут кривыми. [c.162]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология