![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Бинарные смеси со взаимно растворимыми компонентами.
Бинарные смеси (растворы) со взаимно-растворимыми компонентами. Растворы из полностью растворимых друг в друге жидкостей делятся на подчиняющиеся закону Рауля (идеальные) и имеющие, как это будет показано ниже, положительное или отрицательное отклонение от закона Рауля (растворы с минимальной и максимальной температурами кипения). Закон Рауля гласит, что парциальное давление пара каждого компонента в паровой смеси над кипящей при какой-либо температуре жидкой смесью равно давлению насыщенного пара этого компонента. кипящего в чистом виде при той же температуре, умноженному на молекулярную долю этого компонента в жидкой смеси. Под молекулярной долей компонента подразумевается отношение числа молей его в смеси к суммарному числу молей обоих компонентов. Если в бинарной смеси 'вещество с молекулярным весом μ а находится в количестве а, %' от массы, а вещество с молекулярным весом μ в в количестве b, %', то молекулярные доли компонентов смеси определяются по формулам: ХА =(а/ μ А )/(а/ μ А + b/ μ Б) (5-4а) ХБ=( b/ μ А )/(а/ μ А + b/ μ Б) (5-4б) причем ХА + ХБ =1 Молекулярные доли можно выражать также в процентах. Число моль - процентов компонента получается умножением формулы (5-4а) или (5-46)
где pа —парциальное давление пара компонента а над кипящей смесью; Ха — молекулярная доля этого компонента в жидкой смеси; Ра —давление насыщенного пара компонента а при температуре кипения смеси. Аналогичное уравнение для компонента и рБ= РБ (1-ХА) (5-5а) Если Р обозначает суммарное давление, то: Р = рБ + рА = РА ХА+ РБ (1-ХА) (5-6) Обозначим через уа молекулярную долю компонента а в парах или паровой фазе. Величина уа равна отношению парциального давления компонента а к суммарному давлению, можно написать: уа = рА/(рБ + рА)= РА ХА/(РА ХА+ РБ (1-ХА))= РА ХА/ Р (5-7) Уравнение (5-7) может быть. выражено в виде: уА/ ХА= РА/(РБ+ ХА (РА + РБ)) (5-7а) Если РА > РБ, т. е. а является летучим компонентом смеси, то: в.этом случае у/х> 1 или у> х, т. е. содержание летучего компонента в парах всегда больше содержания его в жидкости. Если же РА <. РБ. т..е. а является нелетучим компонентом. Графическое изображение связи между температурой кипения жидкой смеси, составом жидкости и составом получающихся паров при заданном давлении, фазовой диаграммой, приведено на рис.. По оси ординат этого графика отложена температура смеси, а по оси абсцисс—молекулярные доли компонентов в жидкой и паровой фазах. Зависимость между температурой кипения жидкой смеси и ее составом изображается нижней линией, называемой кривой кипения или кипящей жидкости. Состав получающихся паров в зависимости от температуры кипения изображается верхней пунктирной кривой, эту кривую называют линией сухого пара. Из диаграммы ясно, что содержание легко кипящего компонента в парах больше, чем в жидкости (у> х). Точки Е и С соответствуют температурам кипения частых компонентов при заданном давлении. ЕС (верхняя) линия сухого пара, зависимость между температурой кипения жидкой смеси и составом образующихся паров (линия конденсации). ЕС (нижняя) линия кипящей жидкости. Показывает зависимость между температурой кипения жидкой смеси и ее составом.
Ха =(Р-РБ )/ (РА - РБ) – кривая кипения Определив х для разных температур, можно построить кривую кипения. УА = РА ХА/ Р = РА(Р- РБ )/Р(РА - РБ) - кривая пара Определив У для разных температурможно построить кривую конденсации сухого пара. Зависимость состава пара от состава жидкости отражает кривая равновесия для бинарной смеси.
|