Физическая химия. Часть 3. Фазовые равновесия и учение о растворах. Зенин Г.С - 57 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СЗТУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

Фазовые равновесия и учение о растворах
57
Обычно либо кристаллизация в одной из жидких фаз начнется пре-
жде, чем температура системы опустится до НКТР (анилин – вода,
фенол – вода; рис. 3.20
b), либо один из компонентов достигнет кри-
тического состояния раньше, чем температура системы 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 огра-
ниченной взаимной 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, вызванные изменением состава при постоянной температу-
ре
T
x
(рис. 3.20 b), надо перемещать фигуративную точку по гори-
зонтали
ab. Если фигуративная точка совпадает с точкой a, в систе-
ме имеется один компонент — жидкость
A. Добавление к жидкости
A второго компонента — жидкости B — приводит к смещению точ-
ки вправо. Система остается жидкой однофазной; увеличивается
только концентрация вещества
B в растворе. Пересечение горизон-
тали
ab с левой ветвью кривой растворения (называемой бинодалью)
в точке
a
1
показывает, что при этой концентрации раствор стал на-
сыщенным раствором
B в A. При дальнейшем добавлении вещества
B, когда фигуративная точка займет место на отрезке между точками
a
1
и b
1
, система станет двухфазной. Кроме жидкой фазы — насы-
щенного раствора
B в A (a
1
) — появится другая жидкая фаза, отде-
ленная 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 особенностью расслаивающихся систем являет-
ся то, что при постоянной температуре
составы равновесных фаз не
меняются при изменении состава всей системы.
Изменяется только
их количественное соотношение, которое можно рассчитать, ис-
пользуя правило рычага. Например, для системы, общий состав ко-
торой характеризуется точкой
k
2
, составы сопряженных насыщен-
ных растворов
B в A и A в B характеризуются точками a
1
и b
1
соот-
ветственно, но масса раствора
B в A больше массы раствора A в B,
поскольку
b
1
k
2
>k
2
a
1
. А для системы, характеризуемой точкой k
3
, со-
пряженные фазы имеют те же составы, но их массы равны, потому
что
a
1
k
3
=k
3
b
1
.
Когда фигуративная точка, смещаясь вправо при добавлении
вещества
B, совпадет с точкой b
1
, лежащей на правой ветви бинода-
ли, поверхность раздела фаз исчезнет и система снова станет гомо-
генной — насыщенным раствором вещества
A в B. При добавлении
к системе дополнительного количества вещества
B она будет оста-

Страницы