Физическая химия. Часть 3. Фазовые равновесия и учение о растворах. Зенин Г.С - 79 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СЗТУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

Фазовые равновесия и учение о растворах
79
не испарится полностью. В системе останутся только две фазы: пар
и компонент A в жидком состоянии.
Дальнейшее нагревание системы приведет к тому, что жид-
кость A будет переходить в пар. Точка, характеризующая состав па-
ра, начнет смещаться по линии конденсации от E к k
2
. В интервале
температур от T
E
до T
2
система моновариантна (s=2+1–2=1). При
температуре T
2
исчезнет последняя капля жидкости и система будет
представлять собой пар, состав которого соответствует составу ис-
ходной жидкости (k=2, f=1, s=2).
Таким образом, анализ диаграмм состав – температура кипе-
ния в принципе ничем не отличается от анализа диаграмм состав –
температура плавления. Диаграммы состав – общее давление также
не вызовут затруднений у того, кто
овладел навыками анализа диа-
грамм.
На том факте, что температура кипения смеси ниже темпера-
туры кипения отдельных компонентов, основан способ разделения
или очистки веществ путем их перегонки с водяным паром. Процесс
этот чаще всего используется для перегонки малолетучих органиче-
ских веществ, разлагающихся при температуре кипения или ниже её.
Используя в
качестве одного из компонентов воду, получают
систему, в которой температура кипения ниже 100
о
C (табл. 3.6).
Таблица 3.6
Температура кипения жидкостей, перегоняемых с водяным паром
Температура кипения, °С
Жидкость
чистой жидко-
сти A
жидкости A с
водяным паром
Содержание A
в конденсате,
мол. %
Бензол 80,2 69,2 91,1
Анилин 184,9 98,4 23,1
Нафталин 218,2 99,3 15,3
Ртуть 356,9 100,0 0,4
Если M
A
и M
B
=18,02 — молярные массы малолетучего вещест-
ва A и воды, г/моль, а g
A
и
OH
g
2
— их массы в паровой фазе, то, в со-
ответствии с уравнением (3.39), можно рассчитать соотношение
масс компонентов в паре (а следовательно, и в конденсате)
OH
A
OHA
A
OH
A
p
p
gM
g
N
N
22
2
,0
п
п
02,18
=
⋅
=
, откуда
AA
OH
A
OH
Mp
p
g
g
⋅
⋅
=
,0
02,18
22
. ( 3.40)
Количество водяного пара (в
кг), требуемое для перегонки 1 кг
вещества
A, называется расходным коэффициентом.
Из уравнения (3.40) следует, что расход водяного пара на еди-
ницу массы отгоняемого вещества тем меньше, чем больше
р
0, A
и
M
A
, поэтому даже малолетучие вещества с большой молярной мас-
сой будут отгоняться с водяным паром в значительных количествах.

Страницы