Равновесие частично растворимых жидкостей

Системы, компоненты которых растворимы друг в друге в строго определенных для каждой температуры пределах концентраций, а вне этих пределов образуют два несмешивающихся жидких слоя

1) Это смеси, растворяющиеся друг в друге при определенной температуре в каком-то пределе, а за пределами температуры имеют 2 жидкие фазы.

т.А – соответствует составу при температуре t, т.В - . В областях от и - образуется однофазная гомогенная система и жидкости будут взаимно растворимы. При составе смеси ) образуются 2 жидкие фазы с концентрацией компонента в одной фазе и в другой фазе. С изменением температуры изменяется область концентраций - в пределах которой существуют 2 ж.фазы. При температуре выше система 2-х жидкостей образует гомогенный раствор при их смешении в любых соотношениях. В равновесии с 2-мя жидкостями находится паровая фаза определенного состава. Равновесие допустимо в пределах . За пределами этой области равновесная концентрация зависит от состава жидкой фазы.

1. 0 < x’_F < x’_A и x’_B < x’_F < 1

полная растворимость (1 жидкая фаза),пары равновесны с жидкостью

2. x’_A < x’_F < x’_B

2 жидкие фазы, состава x’_A и x’_B

Жидкости, образующие кривые растворимости первого типа (эвтектического класса) x’_A < y’_E < x’_B

2) Гетероазеотропом называется гетерогенная жидкая система, состоящая из 2-х ограниченно смешивающихся жидкостей, общий состав которой совпадает с составом пара, равновесного с 2-мя жидкими фазами. В системе с гетероазеотропом пар имеет состав, промежуточный между составами сосуществующих с ними жидких фаз. Гетерогенная смесь имеет наименьшую t кипения по сравнению с t кипения смесей любого другого состава и ее нельзя разделить методом перегонки на чистые компоненты. (вода-анилин, бензол). ГАС используются для разделения АС.

Если пары, находящиеся в равновесии с 2-мя жидкими фазами составов и , имеют равновесный состав < < - то это эвтектический класс ЧСЖ. В этом случае при некоторой концентрации в системе образуется азеотроп, определяющий t кипения смеси в интервале . При изменении концентрации НКК в жидкости от t системы будет понижаться от до . Концентрация НКК в п.ф изменится от . При изменении концентрации НКК в жидкости от ) образуется 2 ж.ф с

. изменении концентрации НКК в жидкости от ) – образуется гомогенный раствор, t кипения изменится . Например к такому относится система вода-фурфурол.

Жидкости, у которых в гетерогенной области существования состав равновесного пара выходит за пределы - то это неэвтектический класс ЧСЖ. Например, вода-фенол. При изменении концентрации НКК в жидкости от - система однофазна, t системы будет понижаться от до . В области составов смеси tкип.= =const. При изменении концентрации НКК в жидкости от ) – состав паров изменится , t кипения изменится , система будет иметь 1 жидкую фазу. Состав равновесных паров смеси 2-го класса богаче НКК, чем жид-ть.

 

 

При

1) 0 < x’_F < x’_A

x’_B < x’_F < 1

2) x’_A < x’_F < x’_B

при давлении р₁ниже температуры t_E паров нет

При повышении давления до р₂ гетероазеотроп превращается в гомоазеотроп

Жидкости, образующие кривые растворимости второго типа (неэвтектического класса)

x_A < x_B < y_E

1) 0 < x_F < x_A

полная растворимость(1 ж.ф. и 1 п.ф.),пары равновесны с жидкостью

2) x_A < x_F < x_B, 2 ж.ф., состава_, x_A и x_B и 1 п.ф.

3) x_B < x_F < 1,1 ж.ф. и 1 п.ф. Везде _{a – НКК, w – ВКК}

При повышении давления до р₂ компоненты растворимы полностью

 

 

РАВНОВЕСИЕ ВЗАИМНО НЕРАСТВОРИМЫХ ЖИДКОСТЕЙ

1) в.п. насыщенный

2 ж.ф. + 1 п.ф.

; ; ;

Для т. С:

; ; ;

2) в.п. перегретый

1 ж.ф. + 1 п.ф.

Способы перегонки жидкостей

Три способа:

1) однократное испарение ОИ,

2) многократное испарение МИ,

3) постепенное испарение

Однократное испарение - до конца процесса образующиеся фазы не разделяются

Многократное испарение -

- образующиеся фазы разделяются в несколько приемов, т.е. несколько раз повторяется процесс ОИ

Постепенное испарение -

- образующиеся пары непрерывно отводятся;

является пределом многократного испарения

(перегонка из колбы Энглера)