Физическая химия. Ч.3. Фазовые равновесия и учение о растворах. Зенин Г.С - 59 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СЗТУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

Фазовые равновесия и учение о растворах
59
весных фаз постепенно сближаются и, наконец, становятся одинаковыми при
достижении верхней или нижней критической температуры растворения
(ВКТР и НКТР). Положение критических точек на диаграмме определяется по
приближенному правилу прямолинейного диаметра В. Ф. Алексеева: если со-
став системы выражен в массовых долях или массовых процентах, то середины
нод, расположенных между точками,
изображающими составы равновесных
жидких фаз при разных температурах, лежат на одной прямой, идущей от ВКТР
или НКТР (рис. 3.20 a):
bkka
′
′
=
′′
;
bkka
′
′
′
′
=
′
′
′
′
и т. д.
Системы, обладающие обеими критическими точками растворения, на-
блюдаются редко (вода – никотин, вода – метилэтилкетон). Обычно либо кри-
сталлизация в одной из жидких фаз начнется прежде, чем температура системы
опустится до НКТР (анилин – вода, фенол – вода; рис. 3.20 b), либо один из
компонентов достигнет критического состояния раньше, чем температура сис-
темы поднимется до ВКТР (диэтиламин – вода, триэтиламин – вода; рис.3.20 c),
либо, наконец, из-за влияния обоих этих факторов не удается наблюдать ни
ВКТР, ни НКТР (хлороформ – вода, диметиловый эфир – вода; рис. 3.20 d).
Анализ диаграмм состав–температура для жидкостей с ограниченной вза-
имной растворимостью и расчеты по этим диаграммам выполняются так же
,
как показано в разделе 3.4.2.
Например, для того, чтобы рассмотреть фазовые переходы в системе, вы-
званные изменением состава при постоянной температуре T
x
(рис. 3.20 b), надо
перемещать фигуративную точку по горизонтали ab. Если фигуративная точка
совпадает с точкой a, в системе имеется один компонент – жидкость A. Добав-
ление к жидкости A второго компонента – жидкости B – приводит к смещению
точки вправо. Система остается жидкой однофазной; увеличивается только
концентрация вещества B в растворе. Пересечение горизонтали
ab с левой вет-
вью кривой растворения (называемой бинодалью) в точке a
1
показывает, что
при этой концентрации раствор стал насыщенным раствором B в A. При даль-
нейшем добавлении вещества B, когда фигуративная точка займет место на от-
резке между точками a
1
и b
1
, система станет двухфазной. Кроме жидкой фазы –
насыщенного раствора B в A (a
1
) – появится другая жидкая фаза, отделенная от
первой четкой поверхностью раздела. Состав новой фазы показывает второй
конец ноды a
1
b
1
– это насыщенный раствор A в B (b
1
). Характерной особенно-
стью расслаивающихся систем является то, что при постоянной температуре
составы равновесных фаз не меняются при изменении состава всей системы.
Изменяется только их количественное соотношение, которое можно рассчи-
тать, используя правило рычага. Например, для системы, общий состав которой
характеризуется точкой k
2
, составы сопряженных насыщенных растворов B в A

Страницы