Многокомпонентные системы. Фазовые равновесия. Цыренова С.Б - 25 стр.

UptoLike

Рубрика: 

Правило рычага для 3-х компонентных систем
применимо в том случае, когда состав системы выражен
треугольной диаграммой позволяет найти количественные
соотношения только между двумя равновесными фазами.
На рис. 26 Прил. представлена 3-х компонентная
система.
На диаграмме растворимости можно выделить несколко
областей:I - насыщенный раствор KCI и NaCI в воде (С
усл
=
3-1=2), II - раствор KCI и NaCI в воде , насыщенный по
отношению к KCI, и кристаллы KCI (С
усл
= 3-2=1), III -
раствор KCI и NaCI в воде , насыщенный по отношению к
NaCI, и кристаллы NaCI (С
усл
= 3-2=1), IV - раствор KCI и
NaCI в воде , насыщенный по отношению к обеим солям, и
кристаллы KCI и NaCI (С
усл
= 3-3=0),
Состав данной системы изображен фигуративной точкой
N. Эта система представляет собой смесь кристаллов KCI и
NaCI (фигуративная точка Н) и раствор, насыщенный по
отношению к обоим солям (фигуративная точка Е).
Приняв, что масса всей системы q кг, масса раствора q
1
кг, масса кристаллов KCI и NaCI q
2
кг, обозначим массовое
содержание KCI во всей 3-х фазной системе х% , в
насыщенном растворе х
1
% , в твердой 2-х фазной системе
х
2
% , составим материальный баланс по KCI
100100100
2
2
1
1
x
q
x
q
q Х
+=
(33)
Учитывая что q= q
1
+ q
2
, получаем
(q
1
+ q
2)
x= q
1
x
1
+ q
2
x
2
, (34)
отсюда
NE
NH
XX
X
X
q
q
==
1
2
1
2
(35)
Уравнение (35) позволяет рассчитать массу раствора,
насыщенного по отношению к общим солям и общую массу
кристаллов KCI и NaCI . Зная общую массу кристаллов
q
2=
q
KCI+
q
NaCI
, применив вновь правило рычага, можно
найти массу кристаллов KCI и NaCI в отдельности.
AH
BH
q
q
NaCI
KCI
=
(36)
4.4. Равновесие жидкостьжидкость в
трехкомпонентных системах.
4.4.1. Диаграммы растворимости 3-х жидкостей с
одной областью расслоения.
Наиболее часто встречаются 3-х компонентные
системы, в которых две жидкости обладают ограниченной
взаимной растворимостью, а третья неограниченно
смешивается с каждой из них. Примерами таких систем
могут служить системы вода-бензол-этиловый спирт, вода-
ацетон-тетрахлорид углерода.
Введение третьей жидкости, хорошо растворимой в
первых двух, ограниченно смешивающихся жидкостях,
существенно повышает их взаимную растворимость.
Взаимная растворимость жидкостей в 3-х
компонентной системе при Р=const зависит от состава и
температуры. Трехмерная диаграмма растворимости 3-х
жидкостей с одной областью расслоения приведена на рис.
27 Прил.1. Сечение данной диаграммы плоскостью,
соответствующей температуре Т
1
представленно на рис. 28
Прил. 1. Кривая Д’KE’ называется бинодальной кривой.
Она делит плоскую диаграмму растворимости на 2 области:
гомогенную (над бинодальной кривой) и гетерогенную (под
бинодальной кривой).
Фигуративные точки в области I отвечают составу
однофазной 3-х компонентной системы (С
усл
=3-1-1=2).
Любая фигуративная точка в области расслоения II отвечает
      Правило рычага для 3-х компонентных систем             кристаллов KCI и NaCI . Зная общую массу кристаллов
применимо в том случае, когда состав системы выражен         q2=qKCI+qNaCI , применив вновь правило рычага, можно
треугольной диаграммой позволяет найти количественные        найти массу кристаллов KCI и NaCI в отдельности.
соотношения только между двумя равновесными фазами.               q              BH
   На рис. 26 Прил. представлена 3-х компонентная
                                                                      KCI
                                                                             =                                  (36)
система.
                                                                  q   NaCI
                                                                                 AH

   На диаграмме растворимости можно выделить несколко
областей:I - насыщенный раствор KCI и NaCI в воде (С усл=                4.4. Равновесие жидкость – жидкость в
3-1=2), II - раствор KCI и NaCI в воде , насыщенный по                     трехкомпонентных системах.
отношению к KCI, и кристаллы KCI (С усл= 3-2=1), III -             4.4.1. Диаграммы растворимости 3-х жидкостей с
раствор KCI и NaCI в воде , насыщенный по отношению к                       одной областью расслоения.
NaCI, и кристаллы NaCI (С усл= 3-2=1), IV - раствор KCI и
NaCI в воде , насыщенный по отношению к обеим солям, и            Наиболее часто встречаются 3-х компонентные
кристаллы KCI и NaCI (С усл= 3-3=0),                         системы, в которых две жидкости обладают ограниченной
   Состав данной системы изображен фигуративной точкой       взаимной растворимостью, а третья неограниченно
N. Эта система представляет собой смесь кристаллов KCI и     смешивается с каждой из них. Примерами таких систем
NaCI (фигуративная точка Н) и раствор, насыщенный по         могут служить системы вода-бензол-этиловый спирт, вода-
отношению к обоим солям (фигуративная точка Е).              ацетон-тетрахлорид углерода.
   Приняв, что масса всей системы q кг, масса раствора q1         Введение третьей жидкости, хорошо растворимой в
кг, масса кристаллов KCI и NaCI q2 кг, обозначим массовое    первых двух, ограниченно смешивающихся жидкостях,
содержание KCI во всей 3-х фазной системе х% , в             существенно повышает их взаимную растворимость.
насыщенном растворе х1% , в твердой 2-х фазной системе            Взаимная    растворимость     жидкостей     в    3-х
х2% , составим материальный баланс по KCI                    компонентной системе при Р=const зависит от состава и
                                                             температуры. Трехмерная диаграмма растворимости 3-х
         qХ                q 1x1+ q 2x
          100
                       =
                           100            100
                                                2
                                                             жидкостей с одной областью расслоения приведена на рис.
                                                      (33)   27    Прил.1. Сечение данной диаграммы плоскостью,
  Учитывая что q= q1+ q2 , получаем                          соответствующей температуре Т1 представленно на рис. 28
                                                             Прил. 1. Кривая Д’KE’ называется бинодальной кривой.
                 (q1+ q2)x= q1x1+ q2x2 ,             (34)    Она делит плоскую диаграмму растворимости на 2 области:
отсюда                                                       гомогенную (над бинодальной кривой) и гетерогенную (под
         q           X −X 2                                  бинодальной кривой).
             1
                 =               =
                                     NH             (35)          Фигуративные точки в области I отвечают составу
         q           X −X            NE
                                                             однофазной 3-х компонентной системы (Сусл=3-1-1=2).
             2              1



                                                             Любая фигуративная точка в области расслоения II отвечает
    Уравнение (35) позволяет рассчитать массу раствора,
насыщенного по отношению к общим солям и общую массу