Физическая химия. Ч.3. Фазовые равновесия и учение о растворах. Зенин Г.С - 110 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СЗТУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

Фазовые равновесия и учение о растворах
110
a) Состав раствора, из которого выпадет первый кристалл (100 % B), ха-
рактеризуется точкой
l
1
(71,0% A; 23,2% B; 5,8% C). Суммарная масса
солей в ходе испарения не меняется; она равна 1,20+0,30=1,50 кг
. Эта
масса составляет 23,2+5,8=29,0 % от общей массы системы
m
I
в мо-
мент выпадения первого кристалла. Отсюда
m
I
=1,50:0,29=5,20 кг, а
масса воды, которую надо удалить из исходной системы,
,
10 5,20 4,80
AI
m =− = кг.
b)
Состав системы в тот момент, когда в результате испарения воды рас-
твор становится насыщенным по обеим солям, характеризуется точкой
k
3
(32,0% A; 54,4% B; 13,6% C). Суммарная масса солей 1,50 кг состав-
ляет 54,4+13,6=68,0 % от общей массы упаренной системы
m
II
. Отсюда
m
II
=1,50:0,68=2,20 кг, а масса воды, которую надо удалить из исход-
ной системы,
m
A, II
=10–2,20=7,80 кг.
2. Определим составы фаз и их массы в равновесной системе, получив-
шейся в результате удаления из исходной системы заданного количе-
ства воды.
a)
Из исходного гомогенного раствора удалено 7,00 кг воды (компо-
нент
A). Масса системы после упаривания 10,00 7,100 3,00−= кг, в
том числе 8,50–7,00=1,50 кг
A, 1,20 кг B, 0,30 кг C, т. е.
1,50
:3⋅100=50 % A; 1,20:3⋅100=40 % B; 0,30:3⋅100=10 % C (точка k
2
).
Точка
k
2
находится в гетерогенной зоне bEB. Концы ноды Bl
2
показы-
вают, что в твердой фазе содержится 100 %
B (точка B), а в жидкой
фазе – 66 %
A; 21 % B; 13 % C (точка l
2
).
Общая масса твердой фазы 3
⋅k
2
l
2
:Bl
2
=3⋅0,24=0,72 кг B. Общая масса
жидкой фазы 3
⋅k
2
B:Bl
2
=3⋅0,76=2,28 кг B; в том числе
2,28
⋅0,66=1,50 кг A; 2,28⋅0,21=0,48 кг B; 2,28⋅0,13=0,30 кг C.
Проверка: 0,72+(1,50+0,48+0,30)=0,72+2,28=3,00 кг; содержание ком-
понента
B в системе 0,72+0,48=1,20 кг B, т. е. 1,20:3⋅100=40 %.
b)
Из исходного гомогенного раствора удалено 8,22 кг воды. Масса сис-
темы после упаривания 10–8,22=1,78 кг
, в том числе
28,022,850,8
=
− кг A; 1,20 кг B; 0,30 кг C, т. е. 0,28:1,78⋅100=15,7 % A;
1,20
:1,78⋅100=67,4 % B; 0,30:1,78⋅100=16,9 % C (точка k
4
).
Точка
k
4
находится в гетерогенной зоне BEC, в которой сосуществуют
в равновесии три фазы. Жидкой фазой является эвтонический раствор,
содержащий 56 %
A; 20 % B; 24 % C (точка E). В одной из твердых
фаз содержится 100 %
B (точка B), в другой твердой фазе – 100 % C

Страницы