Растворы кривая кипения

Рис. 1.9. Изобарные кривые кипения и конденсации практически идеального бинарного раствора.

Рис. 7.8. Часть диаграммы состояния воды и раствора в области давлений, близких к 101,3 кПа а — кривые плавления 5 — кривые кипения.

Концентрация постоянно кипящей смеси различных гомогенных азеотропных растворов либо вовсе не меняется с изменением внешнего давления, либо сдвигается в сторону большего содержания одного из компонентов, либо, при достижении некоторого значения внешнего давления, азеотропия полностью исчезает, система уже не имеет экстремальных точек на кривой суммарного давления паров, и изобарные кривые кипения и конденсации приобретают монотонный характер. Последняя особенность гомоазеотропов часто облегчает их разделение. [c.323]

От азеотропической точки, по мере обогащения жидкого раствора компонентом да, ординаты кривых кипения и конденсации системы также возрастают, т. е. обе ветви этих кривых восходят кверху с некоторым переменным разрывом между ними, исчезающим в точке слияния обеих кривых при температуре кипения чистого компонента да. Легко заметить, что роль низкокипящего компонента в интервале составов системы от Уе до 1 играет уже компонент а, так как увеличение его концентрации приводит к понижению равновесной температуры кипения раствора, что эквивалентно повышению суммарного давления паров системы. Поэтому, согласно первому закону Коновалова, содержание компонента а в парах, на интервале составов от уе до 1, будет больше, чем его содержание в равновесной жидкой фазе. [c.37]

К первому типу относятся растворы так называемого нормального вида, у которых равновесные изотермические и изобарные кривые кипения и конденсаций, построенные по экспериментальным данным, во всем интервале мольных составов изменяются монотонно и не имеют экстремальных точек. Давление пара раствора и его температура закипания при любой концентрации являются промежуточными величинами между давлениями паров и точками кипения чистых компонентов системы, хотя и отклоняются от значений, рассчитанных по закону Рауля. Смотря ро тому, в сторону больших или меньших значений наблюдаются отклонения от линейного закона, говорят о положительных или. отрицательных отступлениях раствора от идеальности. [c.36]

К первому типу относятся растворы, так называемого, нормального вида, у которых равновесные изобарные и изотермические кривые кипения и конденсации, построенные по экспериментальным данным, имеют форму, идентичную с формой этих же равновесных кривых идеального раствора. Опытные данные отклоняются от значений свойств, рассчитанных по законам идеальных растворов, но характерным является то, что обе экспериментальные кривые во всем интервале мольных соотношений сохраняют монотонность, не имеют экстремальных точек и, что давление пара раствора и его температура кипения на всем интервале концентраций являются промежуточными между упругостями паров и точками кипения чистых компонентов системы (фиг. 1 и 2). [c.11]

С повышением температуры длина горизонтального участка АВ сокращается, составы обоих жидких слоев приближаются друг к другу и равновесное давление системы растет. С повышением давления достигается критическая температура растворимости компонентов, жидкие фазы сливаются в одну и изобарные кривые кипения и конденсации принимают форму, аналогичную получающейся в случае идеальных растворов. При температурах выше критической точки растворения компоненты растворяются друг в друге неограниченно и азеотропизма, как правило, не наблюдается. [c.29]

Наличие экстремальных, максимальных или минимальных точек на кривых равновесия, термодинамическая теория растворов объясняет ассоциацией или диссоциацией молекул одного из жидких компонентов раствора, и это вполне оправдывается опытом. Если проанализировать, какие пары жидкостей образуют растворы, характеризующиеся максимумом суммарной упругости паров при постоянной температуре системы, то окажется, что большинство известных пар таких компонентов представляют смеси жидкостей, содержащих гидроксильную группу смешанных с жидкостями, свободными от гидроксильных групп. Такого рода смеси имеют тенденцию к ассоциации. С другой стороны, водные растворы галоидоводородных кислот, характеризующиеся явно выраженной диссоциацией, относятся к категории растворов, у которых изотермические кривые кипения и конденсации имеют точку минимума (фиг. 4). [c.13]

В последующем изложении подробно рассмотрены характерные особенности фазового равновесия и процессов перегонки и ректификации неидеальных растворов, обладающих экстремальными точками на кривых кипения и конденсации, и растворов веществ, частично растворимых друг в друге. [c.13]

В случае систем частично растворимы< компонентов не эвтектического класса изотермические кривые кипения и конденсации имеют вид, изображенный на фиг. 12. Этот случай отличается от предыдущего тем, что оба жидких слоя А к В при определенной температуре выделяют пар Е, состав которого лежит вне интервала концентраций от хд до Лв. Кривая кипения или изотермическая кривая суммарного давления паров раствора в функции состава жидкой фазы претерпевает разрыв АВ на участке концентраций от Ха до Хв и представляется двумя ветвями АС и BD, являющимися кривыми упругости жидких растворов на интервале составов от О до Хв и от Ха до 1. Кривая конденсации или изотермическая кривая Фиг. 12 [c.23]

Согласно закону Рауля, давление водяного пара над водным раствором ниже, чем над водой. Поэтому кривая кипения для раствора лежит ниже, чем д.пя воды. При переходе от воды к раствору изменяется также положение кривой плавления. И кривая кипения, и кривая плавления раствора расположены тем дальше от соответствующих кривых воды, чем концентрированнее раствор. [c.229]

При рассмотрении про цессов перегонки и ректификации, проводимых практически под постоянным внешним давлением, особый интерес представляют изобарные равновесные кривые кипения и конденсации, характеризующие зависимость температуры кипения жидких растворов и температуры конденсации паровых смесей от концентрации. [c.24]

Сопоставление тепловой диаграммы с графиком изобарных равновесных кривых кипения и конденсации частично раствори- [c.32]

На фиг. 21 представлена равновесная изобарная диаграмма кривых кипения и конденсации для азеотропа с максимумом температуры кипения при постоянном давлении. По оси абсцисс отложены составы компонента ю. При повышении температуры системы от точки кипения чистого компонента а, по мере того как жидкость обогащается содержанием компонента ш, координаты кривых кипения и конденсации системы возрастают, т. е. обе ветви этих кривых восходят кверху с некоторым переменным разрывом между ними. При этом, согласно первому закону Д. П. Коновалова, поскольку температура кипения системы с увеличением содержания компонента тю возрастает, следует, что прибавление компонента ш уменьшает суммарную упругость паров раствора и поэтому в паре его содержание должно быть меньше, чем в жидкости. Или, наоборот, пар должен быть богаче компонентом а, ибо его прибавление к раствору имеет [c.35]

С другой стороны, при повышении температуры системы от точки кипения чистого компонента да, по мере того как жидкость обогащается содержанием компонента а, равновесные кривые кипения и конденсации также восходят кверху с некоторым переменным разрывом между ними. При этом, согласно первому закону Д. П. Коновалова, пар богаче компонентом да, чем равновесная ему жидкость, ибо прибавление последнего к раствору увеличивает его суммарную упругость паров и понижает температуру системы. [c.36]

От азеотропической точки, отвечающей составу Уе> по мере обогащения жидкого раствора компонентом а, ординаты кривых кипения и конденсации системы возрастают, т. е. обе эти ветви кривых восходят кверху с некоторым переменным разрывом между ними, исчезающим в точке слияния обеих кривых при температуре кипения /а чистого компонента а. [c.36]

Равновесные изобарные кривые кипения и конденсации неидеальных растворов, однородных и неоднородных в жидкой фазе азеотропов, должны определяться опытным путем, ибо предложенные до настоящего времени теоретические методы их расчета страдают серьезными недостатками, громоздки и, самое главное, неточны. Сами же кривые незаменимы в анализе процессов испарения, конденсации и ректификации как единственное средство наглядного представления равновесных соотношений изучаемых систем. [c.39]

Процессы перегонки и конденсации в промышленных условиях проводятся, главным образом, под постоянным внешним давлением и поэтому в дальнейшем изложении их изучение в системе неидеальных растворов будет вестись по изобарным кривым кипения и конденсации, рассмотренным в предыдущих разделах. [c.41]

При этом равновесные кривые кипения и конденсации на всем интервале составов от одного чистого компонента до азеотропической точки, совпадающей с другим практически чистым компонентом, сохраняют монотонность и полное подобие с соответствующими кривыми растворов, приближающихся по своим свойствам к идеальному. Ректификация подобных систем может осуществляться в одноколонной установке обычного типа. С низа колонны отводится высококинящий компонент системы, а сверху—азеотропическая смесь, отвечающая практически чистому низкокипящему компоненту. [c.137]

Растворы с минимумом на кривой кипения [c.321]

При изучении равновесия пар — жидкость в системах с ограниченной взаимной растворимостью жидкостей пользуются диаграммам состояния давление — состав (рис. 138, а и 139, а) и температура кипения — состав (рис. 138, б и 139, б). Каждая диаграмма кривыми пара и жидкости делится на ряд областей / — область пара // — область первого жидкого раствора (кривая ВЬА) III — область, второго жидкого раствора (кривая АЬВ) IV — область пара и первого жидкого раствора V — область пара и второго жидкого раствора VI — область двух жидких растворов. [c.397]

Изменения, происходящие с жидкостью при растворении в ней нелетучего вещества, отражаются и на ее фазовой диаграмме. Действительно, графики зависимостей температур фазовых переходов от давления смещаются на АР = f (Ха) (рис. V.5, штриховые линии). Кривая начала кипения раствора О К ровно на АР ниже кривой кипения чистого растворителя 0/<. Смещается, соответственно, и тройная точка диаграммы О, и кривая начала кристаллизации раствора О В. Неизменной остается лишь кривая сублимации, так как в кристаллическом состоянии система является гетерогенной и каждый ее компонент ведет себя независимо от другого. [c.211]

Процесс однократного испарения (однократной конденсации) осуществляется при постоянном общем составе. Если жидкую смесь (точка I иа рис. 97, с. 284) подвергнуть изобарному нагреванию, то при достижении температуры кипения (точка х- ) и последующем подводе 6Q теплоты появится первый пузырек пара (состава У ), более богатый легколетучим компонентом, чем первоначально взятая жидкость. В результате жидкость обогатится высококипя-щим компонентом, что вызовет увеличение его содержания в последующих порциях пара и повышение температуры кипения (исходная точка переместится вверх по кривой кипения). Так как процесс происходит без отвода пара, то отношение количества пара к количеству жидкости непрерывно увеличивается. Если бы подвод тепла продолжался до полного испарения жидкости, то пар, образовавшийся из последней капельки жидкости, имел бы состав (точка г/а), совпадающий с составом первоначально взятой жидкости, а микроскопический остаток жидкости, переходящий в паровую фазу, имел бы состав Хг. [Процесс однократной конденсации схематически показан также на рис. 97 (у — / ).] Плечи рычагов, соответствующие жидким фазам, изображены сплошными линиями, а отвечающие паровым фазам — пунктирными. Из схем видно, каким образом изменяются с изменением температуры состав фаз и соотношение между ними (правило рычага). Разделение компонентов раствора путем однократного испарения или перегонки в равновесии отличается простотой и особенно удобно в тех случаях, когда температуры кипения чистых веществ резко различны или же когда требуется лишь обогащение смеси одним из компонентов. На практике обычно ограничиваются испарением части жидкости [c.293]

Этот случай приближенно реализуется в двойной смеси, для которой кривые кипения и конденсации описываются диаграммой состояния типа показанной схематически на рис. 49. Молярной доле х у в растворе соответствует молярная доля в паре, [c.311]

Если раствор подчиняется закону Рауля, то изобарные кривые кипения и конденсации и кривая у — х могут быть построены для него по точкам, рассчитанным на основании уравнений (111.57) и (III. 52) или по одному из уравнений (III. 58)-(Ш. 62). [c.92]

На рис. IX.I представлена зависимость давления пара над жидкостью от температуры. Как видно из рисунка, для растворов кривые проходят ниже, чем для чистого растворителя, и пересекают изобару Я=Ю13 гПа при более высоких температурах. Следовательно, растворение нелетучего вещества повышает температуру кипения раствора, причем увеличение концентрации раствора ведет к увеличению температуры кипения. [c.144]

Разделение смеси на чистые компоненты удается, если система не имеет экстремума. При фракционной перегонке азеотропов с максимумом на кривой кипения в отгоне получается один из чистых компонентов, а в остатке — азеотропная смесь. Примером может служить система HgO — H l. При перегонке водных растворов НС1 в остатке получается раствор с 20, 22 вес.% НС1 (азеотропная, далее не перегоняющаяся смесь, 4нп = 108,58 С.) [c.192]

Если на кривой кипения системы имеется минимум, то в остатке, наоборот, получается один из компонентов, а в отгоне — азеотропная смесь. Так, из слабых водных растворов этанола можно получить с помощью простой перегонки спирт с концентрацией не выше 95,59% ( азеотропа 78,15° С). Однако состав азеотропа изменяется при изменении внешнего давления. Например, при достаточно низком давлении фракционирование может дать чистый этанол. [c.192]

Применяя закон Рауля к идеальным системам, можно рассчитать общее давление, например, бинарной смеси любого состава или представить соотношение (7.1.9) графически (ср. с рис. 7.1). Реальные смеси дают положительные и отрицательные отклонения от закона Рауля, проявляя нелинейную зависимость давления насыщенного пара от состава раствора. На практике эту зависимость представляют в виде кривых кипения (рис. 7.1). Минимум давления пара соответствует максимуму температуры кипения, и наоборот. Смеси, соответствующие по своему составу экстремальным значе- [c.329]

На рис. 32 даны диаграммы температуры кипения —состав раствора с минимумом и максимумом температур кипения. Кри< вая 1 определяет температуру кипения раствора, кривая 2 —со< став пара. В точках минимума и максимума эти кривые сливают ся. Это означает, что при кипении растворов, состав которых отвечает точке минимума или максимума, пар имеет такой же состав, и эти растворы кипят при постоянной температуре. [c.81]

Вещество с растворителем нагревают, соблюдая все меры предосторожности (разд. А,1.7.2) растворитель берется в меньшем количестве, чем это необходимо для полного растворения вещества. Обычно кривая растворимости вблизи точки кипения растворителя резко подымается вверх, поэтому при перекристаллизации всегда следует доводить раствор до кипения. Затем через обратный холодильник осторожно добавляют такое количество растворителя, чтобы при кипячении все вещество полностью растворилось. [c.55]

Пусть требуется рассчитать координаты точек для построения изобарных кривых кипения и конденсации и кривой равновесия у — X для системы бензол — толуол, весьма близко следующей законам идеального раствора, при. заданном неизменном внешнем давлении в 760 мм рт. ст. [c.92]

К первому типу относятся растворы так называемого нормального вида, у которых равновесные изобарные и изотермические кривые кипения и конденсации, построенные по [c.98]

На фиг. 19 и 20 представлены равновесные изобарные кривые кипения и конденсации для обоих типов однородных в жидкой фазе азеотропов. До настоящего времени нет достаточно надежного общего метода расчета данных паро-жидкого равновесия азеотропов и наиболее верным путем остается их экспериментальное определение. Трудность корреляции равновесных данных азеотропов заключается в том, что соотношения, связывающие составы сосуществующих фаз, зависят не только от температуры и давления, как в случае идеального раствора, но еще в заметной степени и от состава системы. [c.103]

Другое следствие, непосредственно вытекающее из рассмотрения этих равновесных диаграмм кривых кипения и конденсации, выражается первым законом Гиббса — Коновалова. Согласно этому закону, равновесный пар содержит в относительно большем количестве тот компонент, прибавление которого к раствору должно повести к повышению суммарного давления его наров. [c.39]

Пример 1.4. Четыреххлористый углерод и бензол — это жидкости неограниченно смешивающиеся друг с другом форма изобарных и иаотерми ческих кривых кипения и конденсации данного раствора идентична форме этих кривых, идеального раствора. Однако расчет условий парожидкостного равновесня для веей системы по уравнениям, основанным на законах Рауля п Дальтона, был бы неточен. В табл. 1.3 приведены опытные данные, полученные путем измерения действительного суммарного давления рд паров системы СС14—С,На при постоянной температуре 50 °С и при различных составах равновесных фаз. [c.44]

Вопросы, непосредственно относящиеся к области физической химии или химической термодинамики, трактуются в предлагаемой работе лишь в минимально необходимой степени, равно как и вопросы аппаратурного оформления рассматриваемых процессов. Сложность, громоздкость и, в конечном счете, ненадежность предложенных до настоящего времени методов расчета условий парожидкого равновесия неидеальных систем послужили причиной отказа от их изложения, и во всей работе равновесные изобарные кривые кипения и конденсации рассматрк-ваются как определенные опытным путем. Лишь в отношении систем, компоненты которых характеризуются весьма слабой взаимной растворимостью, представилось возможным изложить достаточно простой теоретический анализ на основе применения законов разбавленных растворов. [c.3]

Когда один из слоев жидкой фазы полностью выкипает, то система из трехфазнон и соответственно, одновариантной, становится двухфазной и двухвариантной, т. е. приобретает еще одну дополнительную степень свободы. Поэтому в случаях парожидкого равновесия одной жидкой и одной паровой фазы в системе частично растворимых веществ при заданном внешнем давлении температура системы не сохраняет постоянного значения в ходе перегонки и, по мере ее протекания, прогрессивно растет. Изобарные равновесные кривые точек кипения гомогенных в жидкой фазе растворов Z., и даются соответственно ветвями СА и BD общей кривой кипения ABD, горизонтальный участок АВ которой относится исключительно к неоднородным жидким растворам. Изобарные равновесные кривые точек конденсации паров, отвечающих условию равновесия с однофазными жидкими растворами и 2 даются соответственно ветвями СЕ и DE. [c.26]

Из рассмотрения равновесных диаграмм на фиг. 3, 4, 20 и 21 можно сделать заключение о взаимно обратном характере равновесных изобарных и, изотермических кривых кипения и конденсации. А аксимуму суммарной упругости пара раствора при постоянной температуре отвечает минимум температуры кипения при постоянном давлении, и наоборот. [c.34]

С помощью аппарата термодинамики можно обрабатывать различные исходные данные. Коэффициенты активности и козффициенты В, С и т. д. могут быть найдены также по температуре замерзания и кривым кипения смесей. Наиболее целесообразно рассчитывать коэффициенты активности по величине общего давления достаточно измерить (желательно при постоянной темнературе) общее давление ряда растворов пзвестного состава. Анализ газа принципиально и во многих случаях практически не обязателен. Преимущество этой методики [c.80]

Константу Ез называют молярным повышением точки кипения или эбулиоскопической константой. Есл,и продолжить кривую давления пара над раствором до пересечения с кривой равновесия между твердой фазой растворителя и паром (с кривой сублимации), то получится тройная точка раствора. Кривая сублимации для раствора со впада.ет с кривой сублимации для растворителя, так как с полным правом можно принять, что при постепенном охлаждении раствора прежде всего переходит в твердое состояние растворитель. [c.279]

В результате мы видим, что для раствора температуры кипения повысилась на АТц , а температура кристаллизации растворителя понизилась на АГкр. Проведя любую изотерму, пересекающую кривые, выражающие зависимость давления насыщенного пара от температуры, получим разность ординат для чистого растворителя и раствора [c.182]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология