ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основные свойства смесей жидкостей и их паров из "Процессы и аппараты химической технологии" ВК) равен Явк. Описанное построение относится к некоторой постоянной температуре следовательно, линии АВ, ОВ и АО являются изотермами. [c.660] Для определения температур кипения смесей различного состава надо построить ряд изотерм полного давления АВ, А В , А2В4. . ., соответствующих температурам /, 2 . . Далее проводят горизонтальную линию ММ с ординатой, равной внешнему давлению Р. В точке Р пересечения изотермы АВ с линией ММ полное давление пара над смесью состава как видно из рис. 19-1, равно внешнему давлению. Следовательно, эта смесь закипит при температуре 1, соответствующей изотерме АВ. Аналогично можно найти, что при температурах tu 2. будут кипеть смеси состава Х, Х2. . . [c.660] Ординаты линии кипения соответствуют температурам кипения смесей, составы которых выражаются абсциссами этой линии. Ординаты линии конденсации выражают температуры конденсации паров, составы которых соответствуют абсциссам этой линии. Чтобы найти состав пара для какой-либо смеси, надо отложить на оси абсцисс состав этой смеси и из этой точки провести вертикаль до пересечения с линией кипения далее из точки пересечения надо провести горизонталь до пересечения с линией конденсации. Абсцисса последней точки пересечения выражает искомый состав пара. [c.661] Как видно из рис. 19-2, температуры кипения смесей ниже температуры кипения чистого ВК (изображается ординатой. [c.661] ТОЧКИ В) и выше температуры кипения чистого НК (изображается ординатой точки 4), причем по мере увеличения в смеси содержания НК температура кипения понижается. [c.662] Из рис. 19-2 видно также, что абсциссы линии конденсации больше абсцисс линии кипения (при тех же ординатах), т. е. содержание НК в парах больше содержания НК в жидкости иначе говоря, пары обогащаются НК. Это соответствует пер вому закону Коновалова, согласно которому пар обогащен тем компонентом, при добавлении которого к жидкости повышается полное давление пара. [c.662] При испарении смесей температура кипения не остается постоянной, как при испарении чистых жидкостей. Так, смесь состава х начинает кипеть при температуре t состав паров при этом будет i/i. Так как в пары переходит преимущественно НК, то смесь обедняется этим компонентом и температура ее кипения повыщается. Одновременно происходит изменение состава паров в сторону понижения в них содержания НК. Кипение заканчивается при температуре являющейся ординатой линии конденсации при абсциссе Jir, соста в паров при этом будет равен начальному составу смеси Xi, а состав жидкости будет х . [c.662] Область между линиями кипения и конденсации является двухфазной областью, в которой одновременно существуют жидкость и пар. Ниже линии кипения существует только жидкость, выше линии конденсации — только пар. [c.662] На диаграмме равновесия (рис. 19-2, справа) по оси абсцисс отложены составы жидкости х, по оси ординат — равновесные с этими X составы паров у. Зависимость у от х выражена линией равновесия. Кроме линии равновесия, проведена вспомогательная диагональ. Линия равновесия расположена выше диагонали следовательно, ординаты линии равновесия больше ее абсцисс, т. е. пары обогащены НК. Чем ближе линия равновесия к диаго нали, тем меньше разница составов пара и жидкости и тем труднее разделяется смесь при перегонке. [c.662] Реальные жидкие смеси в той или иной степени отклоняются от идеальных. Смеси химически сходных веществ мало отклоняются от идеальных. Так, смеси жидких углеводородов (например, бензола и толуола) практически могут рассматриваться как идеальные. [c.662] Неидеальные смеси не характеризуются законом Рауля. Как указывалось выше, отклонения от закона Рауля могут быть положительными или отрицательными. Положительные отклонения наблюдаются чаще. При положительном отклонении парциальные давления пара компонентов выше, чем это следует из закона Рауля, и кривая 2 полного давления (рис. 19-3) лежит выше прямой /, соответствующей идеальной смеси. При отрицательном отклонении парциальные давления пара компонентов ниже соответствующих закону Рауля и кривая полного давления 3 лежит ниже прямой /. [c.663] Если отклонения невелики, то на диаграмме р — х они проявляются лишь в том, что изотермы парциальных и полного давлений изображаются не прямыми, а кривыми линиями. Характер же диаграмм I—х—у и у—X остается таким же, как и для идеальных смесей. [c.663] При достаточно больших отклонениях на кривой полного давления появляетея максимум (при положительных отклонениях) или минимум (при отрицательных отклонениях). [c.663] Согласно первому закону Коновалова, поднимающаяся ветвь полного давления пара (ветвь МАх на кривой 4 и ветвь АчЫ на кривой 5) соответствует обогащению пара НК, а опускающаяся ветвь (ветвь А Ы на кривой 4 и ветвь МА на кривой 5) —обогащению пара ВК. Свойства таких смесей характеризуются вторым законом Коновалова максимуму кривой общего давления пара соответствует минимум температуры кипения, а минимуму кривой общего давления пара соответствует максимум температуры кипения. [c.663] На рис. 19-4 показаны диаграммы I — х — у и у — х для смеси этиловый спирт — бензол, обладающей минимальной температурой кипения при содержании этилового спирта 0,448 мол. долей. В точке, абсцисса которой соответствует составу этой смеси, линий кипения и конденсации сливаются в одну точку Л,, а на диаграмме у—х линия равновесия пересекает в точке А диагональ. Из этого можно заключить, что состав пара для этой, смеси такой же, как й состав жидкости. [c.663] Из сказанного можно сделать вывод, что разделение рассмотренных смесей на два чистых компонента путем перегонки невозможно, так как одним из продуктов перегонки является азеотропная смесь. Для разделения азеотропных смесей прибегают к специальным методам (стр. 709 сл.). [c.665] Азеотропные смеси не являются химическими соединениями. Это подтверждается следующим состав азеотропной смеси зависит от давления, таким образом, не со,блюдается обязательный для каждого химического соединения закон постоянства состава. Так, например, смесь этиловый спирт — вода при абсолютном давлении 760 мм рт. ст. образует азеотропную смесь, содержащую 88,4 мол.% С2Н5ОН. При понижении давления состав азеотропной смеси изменяется в сторону повышения содержания спирта, а при абсолютном давлении ниже 90 мм рт. ст. азеотропная смесь вовсе не образуется. [c.665] Второй закон Коновалова показывает, что существование азеотропных смесей является следствием особого характера изменения зависимости общего давления пара от состава. [c.665] Вернуться к основной статье