Физическая химия. Часть 3. Фазовые равновесия и учение о растворах. Зенин Г.С - 70 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СЗТУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

Фазовые равновесия и учение о растворах
70
ж
ж
,0
,0
п
п
B
A
B
A
B
A
B
A
X
X
p
p
X
X
p
p
⋅==
. ( 3.38)
Как видно из уравнения (3.38), состав насыщенного пара над
идеальным раствором мог бы быть равным составу раствора только
при p
0, A
=p
0, B
. Если же (например, как на рис. 3.24) более летучим
компонентом смеси является компонент B (p
0, B
> p
0, A
и T
кип., B
<T
кип., A
),
то
(
)
(
)
жжпп
ABAB
XXXX > , т. е. относительное содержание легколету-
чего компонента в паровой фазе выше, чем в жидкой (пар обогащен
легколетучим компонентом):
жп
BB
XX > .
Если известны значения давления пара чистых компонентов
A
p
,0
и
B
p
,0
при какой-либо температуре, то, задаваясь различными
значениями содержания
ж
B
X , можно рассчитать для идеального рас-
твора по формуле (3.38) соответствующие им значения
п
B
X и по-
строить при данной температуре в координатах давление – состав
диаграмму равновесия (рис.3.24 а). На этой диаграмме, как и на
рис. 3.21, нанесена прямая, показывающая связь давления над рас-
твором с составом жидкой фазы, и, кроме того, кривая, показываю-
щая связь этого давления с составом паровой фазы. Например, при
давлении p
x
содержание компонента B в каждой фазе характеризует-
ся точкой
ж на оси составов, а в паровой фазе — точкой п.
Если для каждой из чистых жидкостей известна еще и темпе-
ратурная зависимость p
0, A
и p
0, B
, то диаграммы, аналогичные пред-
ставленной на рис. 3.24 а, можно построить для любых заданных
температур.
На основе аналогичного расчета можно также построить при
любом заданном давлении диаграмму равновесия в координатах
температура кипения – состав (рис.3.24 b). Эта диаграмма отличает-
ся от диаграммы на рис. 3.10 только агрегатным состоянием фаз:
здесь при высоких температурах —
выше кривой конденсации —
расположена зона пара (f=1; s=2); при низких температурах — ниже
кривой испарения — зона жидкости (f=1; s=2), а между кривыми —
зона равновесного сосуществования паровой и жидкой фаз (f=2;
s=1). (На рис. 3.24 a зона пара расположена в нижней части диа-
граммы, что соответствует низким давлениям, а зона жидкости — в
верхней
ее части, что соответствует высоким давлениям.)
Анализ построенной диаграммы температура кипения – состав
(рис. 3.24 b) ничем не отличается от анализа диаграммы, показанной
на рис. 3.10. Например, при температуре кипения T
x
содержание
компонента B в жидкой и паровой фазах характеризуется точками a
и b, а если общий состав системы соответствует точке k, то соотно-

Страницы