Глава 10. СМЕСИ КОМПОНЕНТОВ, ОГРАНИЧЕННО
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

РАСТВОРИМЫХ ИЛИ НЕРАСТВОРИМЫХ ДРУГ

В ДРУГЕ В ЖИДКОМ ИЛИ В ТВЕРДОМ СОСТОЯНИИ

 

Ограниченно растворимые жидкости

1. До сих пор речь шла о смесях таких жидкостей, которые неограниченно
растворимы друг в друге. Но нередко растворимость ограничивается каким-то верхним пределом. Тогда, в зависимости от соотношения компонентов, система может находиться в виде не только одной, но и двух жидких фаз.

2. Это иллюстрируется схемой (рис. 10.1) для смеси H2O–анилин, где использованы обозначения: 1 — H2O, 2 — анилин, W2 — массовая доля анили-
на в смеси.

а) При небольшом содержании анилина (первый сосуд) получается
однофазный раствор анилина в воде (фаза I).

б) Если же содержание анилина превышает уровень растворимости (W2,I) (второй сосуд), то образуются 2 фазы:

     I . насыщенный раствор анилина в воде с концентрацией W2,I,

   II . насыщенный раствор воды в анилине с массовой долей анилина W2,II.

 

в) По мере увеличения содержания анилина в системе возрастает и доля фазы II (третий сосуд).

г) Наконец, когда обшее содержание анилина становится выше W2,II, тогда фаза I перестает существовать, так как вся вода теперь может раствориться в анилине, т.е. остается только фаза II (четвертый сосуд).

3. Но указанные значения растворимости — W2,I и W2,IIзависят от температуры. В данном случае эта зависимость выглядит так, как показано на рис. 10.2.

а) Пусть исходная температура — T1. Ей соответствуют значения растворимости W2,I и W2,II, так что в интервале W2,I < W2 < W2,II жидкость находит­ся в двухфазном состоянии, а за пределами этого интервала — в однофазном.

б) При нагревании взаимная растворимость данных веществ повышается, отчего интервал двухфазности суживается.

в) И, наконец, при некоторой температуре TВКТР, называемой верхней критической точкой растворимости (отсюда – аббревиатура ВКТР), этот интервал обращается в ноль, т.е. при TВКТР смесь находится в однофазном состоянии при любом составе.

4. Рассмотрим распределение общей массы системы по фазам при температуре T1 с произвольным составом смеси W2,0.

 

а) Исходим из соотношения для массовой доли анилина в системе:

 

б) После элементарных преобразований находим массовую долю фазы I:

 

Таким образом, масса фазы I определяется на рис. 10.2 отрезком OM ΄ (ограниченным значением W2,II), а масса фазы II, очевидно, отрезком ОМ (который
ограничен значением W2,I).

в) Это — очередное перекрёстное правило рычага (как и правило, сформулированное в п. 9.2 для диаграммы кипения идеальной смеси). Заметим, что существуют смеси и с другой зависимостью растворимости от температуры.

 








Дата: 2019-02-02, просмотров: 220.