Физическая химия. Часть 3. Фазовые равновесия и учение о растворах. Зенин Г.С - 78 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СЗТУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

Фазовые равновесия и учение о растворах
78
Диаграммы давление пара – состав и температура кипения –
состав для двух взаимно нерастворимых жидкостей приведены на
рис. 3.30. Диаграмма температура кипения – состав (b) имеет такой
же вид, как диаграмма температура плавления – состав для кристал-
лических систем (см. рис. 3.6 b), но место жидкости на диаграмме
плавкости здесь занимает пар, а место кристаллов — жидкость. Диа
-
грамма общее давление – состав (а) представляет собой как бы не-
сколько искаженное зеркальное (относительно горизонтальной оси)
изображение диаграммы температура – состав (b).
Если исходное состояние системы при температуре T
1
(рис. 3.30 b) характеризуется фигуративной точкой k
1
, то система со-
стоит из двух расслаивающихся
жидкостей(A и B) с четкой гра-
ницей раздела (k=2, f=2, s=1).
Если систему нагреть до
температуры T
E
, то она начнет
кипеть. При этом в образую-
щуюся третью фазу (пар), состав
которого характеризуется точкой
E, одновременно будут перехо-
дить оба компонента. Состав па-
ра можно вычислить, исходя из
уравнения (3.38):
B
A
B
A
B
A
B
A
p
p
p
p
N
N
X
X
,0
,0
п
п
п
п
=== , ( 3.39)
где
п
A
X ,
п
B
X ,
п
A
N ,
п
B
N — моль-
ные доли и числа молей компо-
нентов A и B в паре соответст-
венно.
Следует отметить, что сис-
тема начнет кипеть при темпера-
туре T
E
и состав пара будет отве-
чать точке E при любом относи-
тельном содержании компонен-
тов A и B в исходной смеси (по-
добно тому, как при любом со-
отношении твердых кристаллов
A и B система начинает плавить-
ся при постоянной температуре — температуре эвтектики, а обра-
зующаяся при этом жидкая фаза имеет
эвтектический состав).
Трехфазная система, состоящая из двух несмешивающихся
жидкостей и равновесного с ним пара (f=3), является нонвариантной
(s=2+1–3=0). Кипение при постоянной температуре T
E
будет про-
должаться до тех пор, пока одна из жидкостей (в данном случае B)
T
T
E
T
кип.,
A
кип.,
B
T
пар
p=const
E
k
1
k
2
k
3
k
E
0
1
p
0
,
A
p
p
0
,
B
X
X
B
B
пар
T=const
ж. +пар
A
ж. +пар
A
ж. +ж.
AB
ж. +ж.
AB
ж
.
+
п
а
р
B
ж
.
+
п
а
р
B
E
0
1
p
A
A
B
B
T
T
1
2
a
)
b
)
Рис. 3.30. Диаграммы общее давле-
ние – состав (a) и температура кипе-
ния – состав (b) для системы из двух
взаимно нерастворимых жидкостей

Страницы