ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основные свойства смесей жидкостей и их паров из "Процессы и аппараты химической технологии" В зависимости от взаимной растворимости компонентов различают следующие типы двойных смесей. [c.467] Л == 1, Т. е. чистому НК) равен Рнк. а отрезок ОА (соответствующий абсциссе х = О, т. е. чистому ВК) равен Рвк- Описанное построение относится к некоторой постоянной температуре, так что линии АВ, ОВ и АО являются изотермами. [c.468] Диаграмма р — х для идеальной смеси. [c.468] Как видно из рис. 20-2, температуры кипения смесей ниже температуры кипения чистого ВК (изображается ординатой точки В) и выше температуры кипения чистого НК (изображается ординатой точки А), причем по мере увеличения в с теси содержания НК температура кипения понижается. [c.469] Из рис. 20-2 видно также, что абсциссы линии конденсации больше абсцисс линии кипения (при тех же ординатах), т. е. что содержание НК в парах больше содержания НК в жидкости иначе говоря, пары обогащаются НК. Это соответствует первому закону Коновалова, согласно которому пар обогащен тем компонентом, прибавление которого к жидкости повышает полное давление пара. [c.469] Ниже линии кипения существует только жидкость, а выше линии конденсации —только пар. [c.470] На диаграмме равновесия (рис. 20-2, справа) по оси абсцисс отложены составы жидкости. г, а по оси ординат — равновесные с этими X составы паров у. Зависимость у от х выражена линией равпозесия. 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 диагонали, тем меньше разница в составах паров и жидкости и тем труднее разделяется смесь при перегонке. [c.470] Реальные жидкие смеси в той или иной степени отклоняются от идеальных. Эти отклонения тем больше, чем дальше отстоят друг от друга компоненты смеси по своей химической природе. Смеси химически сходных веществ мало отклоняются от идеальных. [c.470] Такие смеси, как смеси жидких углеводородов (например, смесь бензол—толуол), практически могут рассматриваться как идеальные. [c.470] Неидеальные смеси не характеризуются законом Рауля. Как указывалось выше, отклонения от закона Рауля могут быть положительными или отрицательными. Положительные отклонения встречаются чаще всего. При положительном отклонении парциальные давления пара компонентов выше, чем это следует из закона Рауля, и кривая полного давления (кривая 2 на рис. 20-3) лежит выше прямой 1, соответствующей идеальной смеси. При отрицательном отклонении парциальные давления пара компонентов ниже соответствующих закону Рауля и кривая полного давления 3 лежит ниже прямой 1. [c.470] Если отклонения невелики, то на диа-грзхмме р — X 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 — х остается таким же, как и для идеальных смесей. [c.470] В случае достаточно больших отклонений на кривой хполного давления появляется максимум (при положительных отклонениях) или минимум (при отрицательных отклонениях). [c.471] Согласно первому закону Коновалова, поднимающаяся ветвь полного давления пара (ветвь МА на кривой 4 и ветвь А на кривой 5) соответствует обогащению пара НК, а опускающаяся ветвь (ветвь Л Л/ на кривой 4 и ветвь УИЛо на кривой 5) — обогащению пара ВК. Свойства таких смесей характеризуются вторым законом Коновалова максимуму на кривой общего давления пара соответствует минимум температуры кипения, а минимуму на кривой общего давления пара соответствует максимум температуры кипения. [c.471] На рис. 20-4 показаны диаграммы —. г — у я у — х для смеси этиловый спирт — бензол, обладающей минимальной температурой кипения при содержании этилового спирта 44,8 мол.%. В точке с абсциссой, соответствующей составу этой смеси, линии кипения и конденсации сливаются в одну точку, а на диаграмме у — х линия равновесия пересекает диагональ из этого можно заключить, что состав пара для этой смеси такой же, как и состав жидкости. [c.471] Из сказанного выше можно сделать вывод, что разделение рассматриваемых 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. 500). [c.472] Азеотропные смеси не являются химическим соединением. Э/о подтверждается тем, что состав азеотропной смеси зависит от давления таким образом, не соблюдается обязательный для каждого химического соединения закон постоянства состава. Так, например, смесь этиловый спирт — вода при давлении 760 мм рт. ст. образует азеотропную смесь с содержанием 89,4 мол./ СгНдОН. При понижении давления состав азеотропной смеси изменяется в сторону повышения содержания спирта, а при давлениях ниже 90 мм рт. ст. азеотропная смесь вовсе не образуется. [c.473] Вернуться к основной статье