Диаграммы фазовые бинарная система

Фактическое фазовое состояние для реальной спстемы представлено па рис. 3, где изображена часть диаграммы для бинарной системы фурфурол—синтети- [c.232]

Рис. 3. Фазовая диаграмма цля бинарной системы фурфурол — двухкомпонентное масло.

Фазовые превращения в бинарной системе могут быть представлены трехмерной диаграммой, координатами которой являются температура, давление и мольная доля. На рис. 4.1 показана подобная диаграмма для бинарной системы в области, где существуют только пар и единственная жидкая фаза. Полная диаграмма для бинарной системы будет включать область равновесия между твердыми и жидкими фазами, а также, возможно, область частичного смешивания двух жидкостей. Правая сторона диаграммы на рис. 4.1 — это просто график зависимости давления пара от температуры для толуола, а левая сторона — такой же график для бензола. Верхняя искривленная поверхность внутри параллелепипеда показывает общее давление пара как функцию температуры и мольной доли толуола в жидкости она обозначена буквой I. Нижняя искривленная поверхность, на которую нанесены пунктирные линии и большая часть которой скрыта, изображает состав пара, равновесного с жидкостью, и обозначается буквой и. Пунктирные линии являются кривыми давления пара для растворов, в которых мольная доля толуола равна 0,2, 0,4, 0,6 и 0,8. При условиях, соответствующих точкам выше поверхности I, существует только жидкая фаза, а в точках ниже поверхности V — только пар при условиях, соответствующих точкам в области между этими поверхностями, пар и жидкость сосуществуют. [c.107]

Так, при использовании парофазных анализаторов [92] возможно исследовать подробно фазовую диаграмму в бинарных системах за 8—10 ч. [c.113]

На рисунке 5.3 представлены фазовые диаграммы неравновесной бинарной системы диафен ФП—СтЦ, построенные по температурам плавления (по методу ТПМ) образцов разных составов, полученных из расплавов с температ)фой 150°С кристаллизацией при 100°С в течение 6 ч (1) и закристаллизованных резким охлаждением расплавов от 150°С до комнатной температуры (2). [c.296]

Определяющий возможность и эффективность процесса концентрирования коэффициент к может быть найден расчетным путем по известному значению ко с использованием теоретической зависимости [1004] между эффективным и равновесным коэффициентами распределения примеси. Значение последнего можно оценить, изучая фазовую диаграмму состояния бинарной системы основное вещество — примесь в области, близкой к ординате чистого основного вещества. Таким путем, например, даны оценки ко и проведено деление примесей на группы по поведению их при направленной кристаллизации алюминия [1210], висмута [376], цинка и кадмия [133]. Однако диаграммы состояния известны для ограниченного числа систем, в частности, металлических [135, 856, 917], и, кроме того, они недостаточно точны в области очень малых содержаний примеси. Поэтому оценка величин равновесных коэффициентов распределения некоторыми авторами [22, 406, 631] проводится на основании эмпирических зависимостей. [c.259]

Рис. 150. Фазовая диаграмма для бинарной системы серебро — стронций, показывающая образование четырех интерметаллических соединений.

Рис. 1. Фазовая диаграмма простой бинарной системы.

В этом разделе рассмотрены экспериментальные данные о концентрационной и температурной зависимостях коэффициентов взаимодиффузии и относительного коэффициента диффузии в бинарных полимерных системах, компоненты которых неограниченно или ограниченно смешиваются друг с другом. Для удобства систематизации материала системы с неограниченной взаимной растворимостью (неограниченное смешение) и системы с ограниченной растворимостью компонентов (ограниченное смешение) рассматриваются отдельно. Особо выделены системы с критическими температурами растворения. Заметим, что такое деление экспериментального материала довольно условно, поскольку для одной и той же системы полимер — низкомолекулярное вещество при изучении в широком интервале изменения температур и составов, охватывающем все области диаграммы фазового состояния системы, реализуются все перечисленные выше состояния. [c.39]

Особенности первых двух групп жидких смесей могут быть проще всего выяснены путем рассмотрения соответствующих бинарных систем, диаграммы фазового состояния которых можно получить в двумерной системе координат. [c.36]

Рассмотрим более подробно свойства фазовых диафамм жидких бинарных растворов, которые могут неограниченно смешиваться в любых мольных соотношениях. В качестве примера на рис. 11.2 приведена диаграмма температура — состав системы толуол — бензол при фиксированном давлении. Кривые фазового равновесия построены по формулам (11.15) в предположении идеальности системы. Эти кривые очень близки к экспериментальным. Видно, что обе кривые образуют фигуру, называемую линзой ( сигарой или рыбкой ). [c.187]

Переход жидкой фазы чистого вещества в кристаллическую происходит при постоянной температуре и соответствует горизонтальной площадке на кривой охлаждения. Далее увидим, что характер кривых охлаждения многокомпонентных систем может быть иным. Однако всегда при температуре, соответствующей началу фазового превращения, плавный ход такой кривой нару-щается. Это позволяет использовать кривые охлаждения, полученные для смесей различного состава, для построения диаграммы состояния изучаемой системы выбранных компонентов. Такие диаграммы называют еще диаграммами плавкости. Конкретный вид диаграммы зависит от свойств компонентов и определяется их взаимной растворимостью, а также способностью к образованию химических соединений. Ниже рассмотрим диаграммы плавкости некоторых бинарных двухкомпонентных систем. Во всех случаях будем предполагать, что системы находятся в условиях постоянного давления и выбранные компоненты обладают неограниченной растворимостью в жидком состоянии. [c.156]

На рис. 9.7 изображена типичная диаграмма плавкости системы компонентов А и В, образующих устойчивое химическое соединение М, не способное образовывать твердый раствор с этими компонентами. Она представляет собой сочетание двух диаграмм бинарных систем с нерастворимыми в твердом виде компонентами. Поля, отвечающие различному фазовому состоянию системы, отмечены на рисунке. Левая часть диаграммы относится к системе А — М, а правая — к системе М—В. В точке N на кривой ликвидуса имеется максимум, характер которого зависит от устойчивости химического соединения. Для малоустойчивого соединения этот максимум становится широким и плоским. Чем больще диссоциирует образующееся соединение, тем положа максимум. При образовании твердых растворов вид соответствующей части общей диаграммы плавкости становится таким, как это было рассмотрено в предыдущих параграфах. [c.164]

Все вышеприведенные рассуждения относились к тройным системам, образуемым бинарными, не имеющими азеотропов. При наличии в бинарных системах экстремумов температуры кипения и давления фазовая диаграмма тройной системы усложняется. При этом возможно множество различных вариан- [c.324]

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]

Возможность образования в системах различных типов бинарных и тройных азеотропов порождает большое разнообразие типов диаграмм фазовых равновесий в тройных системах. [c.325]

Рассмотрим теперь бинарную систему, в которой отсутствует химическое взаимодействие компонентов, но последние неограниченно растворяются друг в друге как в расплаве, так и в твердом состоянии. Диаграмма состояния такой системы (рис. 5.26) состоит из трех фазовых полей — высокотемпературное поле / соответствует однофазному раствору С=. ..), низкотемпературное поле III — твердому раствору С =...), а промежуточное поле II — равновесию . .. +. .. (С =. ..), [c.280]

Таким образом, для термодинамического расчета диаграмм состояния бинарных систем кроме параметров стабильности компонентов (АЯ ) необходимо каким-либо другим независимым методом определить активность данного компонента д растворе при его известной концентрации. Полученные на основании этих данных значения параметра взаимодействия — энергии смешения — достаточны для построения линий фазовых равновесий в системах, поведение которых отличается от идеального. Одним из наиболее [c.347]

Давление сходимости данной бинарной системы при данной температуре определяется также по соответствующей траектории на фазовой диаграмме л = /(7 ) [14 17]. При этом, если в координатах давление— температура построены кривые давления паров компонентов бинарной смеси, то каждая кривая, соединяющая критические точки компонентов, представляет траекторию критических точек. [c.185]

Растворяющая способность. Количество растворенного вещества, которое может содержаться в фазе растворителя, является важнейшим фактором, определяющим необходимую интенсивность циркуляции растворителя на установке данной производительности. Поэтому экономический растворитель должен обладать высокой растворяющей способностью. В качестве количественного критерия растворяющей. способности можно принять величину, обратную коэффициенту активности растворенного вещества при бесконечном разбавлении. На основе грубо приближенной экстраполяции с использованием симметричной формы уравнения Ван-Лаара можно вычислить, что если эта растворяющая способность для бинарной системы меньше 0,12, то в ней существует двухфазная область. Следовательно, эту величину можно использовать для выяснения характера фазовой диаграммы для тройной системы (открытой или замкнутой, см. дальше). Для случая низших ароматических углеводородов в дальнейшем используется коэффициент активности толуола- [c.227]

Простейшим типом бинарной системы, состоящей только из твердых и жидких фаз, является система, в которой компоненты полностью смешиваются в жидком состоянии и совершенно не смешиваются в твердом состоянии, так что при охлаждении раствора выделяются лишь чистые твердые фазы. Фазовая диаграмма такой системы приведена на рис. 4.11. Эта диаграмма соответствует постоянному и достаточно высокому давлению, поэтому пар в данном диапазоне температур от- [c.123]

В бинарной системе критическая фаза обладает одной степенью свободы. Геометрическим местом критических точек, соответствующих последовательности смесей различного состава, является критическая кривая в (р, Г, х)-координатах. Так же будем называть и ее проекцию на плоскость р, Т. В зависимости от типа системы на фазовой диаграмме могут быть одна или несколько критических кривых. [c.69]

Для процессов ректификации чрезвычайно существенны азеотропные характеристики разделяемых смесей. В связи с этим важен расчет состава азеотропа при заданных давлении или температуре. Расчеты азеотропов необходимы для проверки адекватности описания топологической структуры фазовых диаграмм, для предсказания азеотропных свойств неисследованных систем на основе групповых моделей или данных по бинарным системам, для предсказания смещения азеотропного состава при изменении внешних условий. [c.168]

Рис. XIV. 4. Схема, иллюстрирующая фазовые диаграммы при образовании в бинарной системе аморф-пой (I), кристалло-сольватной (2) и жидкокристаллической (3) фаз

Рис. 63. Диаграмма фазового равновесия бинарной смесн в системе жидкость—пар

На рисунке 16 представлены фазовые диаграммы бинарной системы диафен ФП-СтЦ, построенные по температурам плавления образцов разных составов, полученных из расплавов с температурой 150° С вьщержкой при 100° С в течение 6 часов (I), и закристаллизованных резким охлаждением расплавов с 150° С до комнатной температуры (2). Известно [206,207], что оперируя фазовыми диаграммами можно делать выводы о влиянии температуры на свойства кристаллических веществ и [c.202]

При обычной т ристаллизации равновесие между жидкой и твердой фазами для ароматических углеводородов С а может быть классифицировано как твердое тело — нерастворимая эвтектическая система. Фазовая диаграмма для бинарной системы и-ксилол — ле-ксилол (рис. 3.21) является характерной для систем этого типа. Если смесь равных количеств п- и л -ксилола охладить до —14 С, то начнут выделяться кристаллы га-ксилола (температура начала кристаллизации смеси). По мере снижения температуры будут выкристаллизовываться дополнительные количества г-ксилола поэтому содержание его в маточном растворе станет прогрессивно снижаться. Состав маточного раствора по мере снижения температуры начнет изменяться в соответствии с кривой температуры начала кристаллизации (см. рис. 3.22, с. 96) до приближения к эвтектической точке, равной —52,7 °С. При этой температуре в маточпом растворе содержание компонентов будет следующим п-ксилол 12,5 Л1-КСИЛ0Л 87,5 мол. %. Если температуру дополнительно снизить и отвести необходимое количество тепла, то вся система затвердеет. Расчет показывает, что из смеси, состоящей из 50 мол. % п-ксилола и 50 мол. % л4-ксилола, отбор п-ксилола может составлять 40 мол. % на сырье или 86% от его потенциального содержания в сырье. [c.94]

Хотя фазовая диаграмма для бинарной системы трехмерна (см. рис. 35.1), границей между двумя фазами в равновесной системе является поверхность. Сечение полной фазовой диаграммы, например сечение плоскостью температура —состав на рис. 35.1, пересекает эту поверхность по кривой. Выбор на этом пересечении температуры или состава полностью определяет равновесие. [c.171]

Рис. 3. Кривая сосуществовашш (фазовая диаграмма) для бинарной системы типа жидкость — жидкость (сплошная линия — бинодаль, пунктирная — спинодаль).

На основании материального баланса определяются составы кубовой жидкости и дистиллата. Из точек на диагонали диаграммы 91, а и 91,6, отвечающих составу кубовой жидкости, проводится рабочая линия с углом наклона, определяемым соотношением расходов жидкости и пара на тарелке, расположенной над кубом. Затем путем графического построения определяются концентрации уксусной кислоты и воды. Концентрация этилацетата 01пределяется по разности. На ближайших к кубу тарелках концентрация этилацетата в рассматриваемом примере мала, поэтому конценГрации уксусной кислоты и воды определяются ступенчатым построением между рабочей линией и кривой равновесия для бинарной системы уксусная кислота— вода. Начиная с тятой тарелки, содержание этилацетата достигает величины, при которой он существенно влияет на условия фазового равновесия. Соответственно с этим изменяется характер построения. Как видно из рис. 91, концентрация уксусной кислоты по высоте колонны все время убывает. Концентрация же воды до восьмой тарелки возрастает, а затем резко падает, приближаясь к величине, отвечающей составу азеотропа этилацетат—вода. На вышележащих тарелках относительное содержание воды и этилацетата сохраняется таким же как в азеотропе, образуемом этими веществами. [c.236]

То, что фазовые реакции в принципе возможны, видно на примере равновесия жидкость — пар в однокомпонентной системе. При постоянных Т а Р можно за счет подвода или отвода теплоты при одновременном изменении объема перевести любое количество жидкости в пар и пара в жидкость. То, что фазовые реакции возможны не при любых условиях, показано ка рис. 16, представляющем равновесное испарение бинарной системы при Р=сопз1, т. е. диаграмму кипения. В этом случае компонент 2 в жидкости всегда обладает более высокой концентрацией, чем в сосу- [c.146]

Рис. 22. Фазовая диаграмма бинарной системы с дистек-тической точкой О и двумя эвтектическими точками Е, и Е,.

Рис. VIII.6. Схема пространственной фазовой диаграммы бинарной системы веществ, полностью растворимых в жидком состоянии и нерастворимых в твердом

Как и в бинарных системах расплав — твердая фаза, трехкомпонентные равновесия подобного типа целесообразно рассматривать при р = onst, так как влияние его на температуру плавления и состав сосуществующих фаз сказывается лишь при очень сильных изменениях этого параметра. На практике (см. разд. V. 7) приходится встречаться с весьма разнообразными типами фазовых равновесий между жидкостью и твердым телом. В зависимости от природы составляющих их веществ, в таких системах могут быть эвтектические смеси, образовываться одно или несколько стойких или нестойких соединений, компоненты могут полностью или частично смешиваться в твердом состоянии, расслаиваться в жидком. Если учесть, что каждая тройная система включает в себя три бинарных, отличающихся друг от друга по видам зависимостей температур плавления от состава, то нетрудно представить себе как многообразны фазовые диаграммы трехкомпонентных систем. [c.328]

Если двойные фазы Яд относятся ко второй области стабильности (что возможно, когда В-компонент — металл УП1 группы), характер фазовых равновесий более сложный вследствие того, что фазы Лавеса не являются единственными соединениями в бинарных системах 2г — (Ее, Со, N1, 1г). Но и в этом случае сечение 2гМеа — 2гМе"2 должно быть квазибинарным, по крайней мере в твердом состоянии, и делить диаграмму состояния на две части, фазовые равновесия в которых можно рассматривать независимо друг от друга. К сожалению, эта группа тройных систем почти не исследовалась. Сюда же относятся системы, в которых изоморфные бинарные фазы Лавеса имеют структуру (цирконий с металлами УП группы 2г—Ме —Ки, 2г—Ки—Оз). [c.170]

Трехкомпонентные эвтектические системы. При часто встречающейся в практических условиях необходимости выделять оба компонента бинарной смеси в чистом состоянии приходится прибегать к более сложному процессу, названному экстрактивной кристаллизацией . Экстрактивная кристаллизация позволяет выделить из бинарной эвтектической системы оба компонента в виде чистых продуктов в результате изменения фазового состояния твердое — жидкость путем добавки третьего компонента [8, 79 ]. Диаграммы фазового состояния для трехкомпонентных систем удобнее всего изображать в виде равностороннего треугольника, строящегося в условиях постоянного давления. Влияние температуры можно показать введением четвертой координаты, в результате чего плоская диаграмма приобретает форму тетраэдра. Вследствие неудобства объемных диаграмм для практического использования влияние температуры изображают в виде проекции на основание тетраэдра, получая таким образом плоскую диаграмму. На рис. 3 представлена такая диаграмма для системы метаксилол — нараксилол—н-гентан. [c.55]

Фазовая диаграмма сплава типа твердого раствора, например системы Си-Ы1, напоминает диаграммы испарения бинарных жидких растворов, описанные в разд. 12.5. В отли- [c.394]

Рис. 51. Диаграмма состояния системы С,9Н4о—С21Н44 по данным дифференциальной сканирующей калориметрии [301] (а) и обобщенная схематическая фазовая диаграмма бинарной системы нечетных компонентов с Дл=2 [301] (б). А и В — ромбические компоненты системы I м II — низкотемпературная ромбическая и высокотемпературная псевдогексагональная ротационная фазы соответственно.

Анализ экспериментальных данных по фазовому равновесию в бинарных системах метаиола с углеводородами показал, что смеси метаиола с углеводородами от пропана до н-декана являются азеотропными растворами. В качестве примера иа рис. 3.2 приведеиа фазовая диаграмма для системы метапол -н-пеитаи. Из рисунка следует, что разделение смесей углеводородов с метанолом простой ректификацией осуществить невозможно. [c.110]

На основе одножидкостной модели уравнения состояния в [37 ] изучено фазовое поведение бинарных леннард-джонсовских систем. Несмотря на некоторые упрощения, эта модель качественно верно описывает фазовые диаграммы большинства реальных смесей. Выявлены некоторые новые типы диаграмм, в частности, установлена возможность сосуществования одной газовой и трех жидких фаз в четырехфазной точке бинарной системы. Эта ситуация реализуется в пяти типах фазовых диаграмм, которые пока экспериментально не обнаружены. В результате анализа зависимостей фазового поведения бинарных систем от межмолекулярного взаимодействия компонентов точно локализованы границы между типами в пространстве параметров модели. [c.78]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология