ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Уравнение состояния и фазовая диаграмма из "Руководство по лабораторной перегонке" Таким образом, пар является газом вблизи температуры кипения или конденсации. При перегонке образуются насыщенные пары, которые находятся в контакте с жидкой фазой, причем в состоянии равновесия число молекул, переходящих из жидкой фазы в газообразную, равно числу молекул, возвращающихся из газообразной фазы в жидкую. Ненасыщенный пар образуется лишь в том случае, если первоначально насыщенный пар не имеет больше контакта с жидкостью и нагревается выше температуры кипения или расширяется (при переходе в область более низкого давления). В этих условиях пар не имеет возможности принимать из жидкости дополнительное число молекул в соответствии со своей более высокой температурой. [c.70] Общее уравнение состояния (26) для газов вблизи точки сжижения при высоких давлениях и ири ассоциации молекул можно рассматривать лишь как приближенное и предельное соотношение, т. е. оно справедливо только для идеальных газов, а не для насыщенных паров, с которыми обычно имеют дело при перегонке. [c.70] Однако й ypaBHeHHe состояния Ван-дер-Ваальса ни для какого вещества не является точным, так как межмолекулярные силы не подчиняются такому простому закону, который Ван-дер-Ваальс положил в основу своего уравнения. [c.71] При этом делают допущение, что поведение паров подчиняется общему уравнению газового состояния с достаточной точностью. Газ тем больше приближается к идеальному состоянию, чем меньше его плотность (чем меньше давление) и чем выше температура. [c.71] Если в выражение poVJ27 , b = R подставить параметры для нормальных условий, а именно Ро = 1 атм (что соответствует 760 мм рт. ст. или 1,033 кгс/см или 1,013 бар) и Vo = 22,414 л (объем 1 моль при О °С), то получим мольную газовую постоянную R = 1,0-22,414/273,15 = 0,082 л-атм/К. [c.71] При лабораторной перегонке имеют дело обычно с малыми количествами вещества, поэтому расчеты проводят в молях, а не в килограмм-молях, как это принято для промышленных процессов. [c.71] Как было показано выше, именно межмолекулярные силы влияют на взаимную растворимость компонентов. Этим обусловлены и другие свойства бинарных смесей, представленные по Торманну [72] на рис. 43. [c.72] Если компоненты практически взаимно нерастворимы, то в смеси оба компонента и образующиеся пары ведут себя так, как будто жидкие фазы компонентов не соприкасаются между собой (см. рис. 43, тип 1). Эти условия имеют место при перегонке с паром—носителем (см. разд. 6.1). [c.72] По номограмме на рис. 22 проводят пересчет и получают 91,0% (масс.). [c.72] Если рассмотреть горизонтальные ряды I и II на рнс. 43, для которых на диаграммах по оси абсцисс указана концентрация в мольных процентах в расчете на легколетучий компонент (см. также рис. 29), то можно выявить следующие соотношения. [c.72] Парциальные давления при постоянной температуре для легколетучего компонента А и труднолетучего компонента В диаграмма р — х). [c.72] Если силы притяжения между неодинаковыми молекулами больше, чем между одинаковыми, то процесс растворения является экзотермическим. При этом вследствие повышения растворимости компонента в смеси энтальпия испарения раствора превышает энтальпию испарения чистого компонента. Это затрудняет образование паров и вызывает понижение их давления. На рис. 23 (ряд I, тип 5) в качестве примера указаны смеси с азеотропной точкой (с минимумом давления паров). [c.74] Ряд //. Общее давление паров смеси при постоянной температуре (диаграмма р—х). [c.74] Другие методы расчета, позволяющие математически моделировать поведение смесей, описывают Мац [73], Кортюм и Бух-гольц—Майзенхаймер [74], Бошнякович [75] и особенно подробно Шуберт [17]. [c.74] Вернуться к основной статье