химический каталог




Курс физической химии. Том I

Автор Я.И.Герасимов

системах. Первый закон Коновалова. Фракционная перегонка1Z

Рис. VI, 7. Теплота образования растворов СаН6ОН—Н30.

На рис. VI, 2, 4, 5 и б общее давление пара бинарного раствора было представлено как функция состава раствора. В качестве аргумента можно также использовать состав пара, определяемый кривыми парциальных давлений и отличающийся от состава жидкого раствора. Таким путем можно получить вторую кривую того же свойства системы—общего давления насыщенного пара раствора в зависимости от другого аргумента—состава пара.

—^Состав, мол. доля В

Рис. VI, 8. Диаграмма состав-давление бинарной системы.

На рис. VI, 8 изображена схематическая диаграмма—изотерма равновесия бинарный раствор—пар. Любая точка на плоскости диаграммы характеризует валовый состав системы (координата*) и давление (координата р ) и называется фигуративной точкой. Верхняя кривая отображает зависимость давления насыщенного пара от состава жидкости, а нижняя кривая—зависимость давления насыщенного пара от состава пара. Этими кривыми плоскость диаграммы разделяется на три поля. Верхнее поле охватывает значения х и р, при которых существует только одна жидкая фаза—раствор переменного состава. Нижнее поле отвечает газовой смеси переменного состава. Любая фигуративная точка в верхнем и нижнем полях изображает состояние одной реально существующей фазы. Поле, заключенное между двумя кривыми, соответствует двухфазной системе. Система, давление и состав которой отображает фигуративная точка, находящаяся в этом поле, состоит из двух фаз—раствора и насыщенного пара. Состав этих фаз определяется координатами точек, лежащих на пересечении изобары, проходящей через фигуративную точку системы, с кривыми давления пара. Например, система, характеризуемая фигуративной точкой k, состоит из двух равновесных фаз, состав которых определяется точками а и Ь. Точка а, лежащая на нижней кривой, характеризует состав насыщенного пара, а точка 6, лежащая на верхней кривой,—состав раствора. Нижняя кривая называется ветвью пара, верхняя кривая—ветвью жидкости.

Количества (массы) сосуществующих жидкой и парообразной фаз могут быть определены графически.

Возьмем один моль исходного раствора, в котором мольная доля компонента В равна х0. На диаграмме р—х прн давлении рз системе будет соответствовать фигуративная точка k, а паровой и жидкой фазам—соответственно точки а и Ъ. Мольные доли компонента В в паровой и жидкой фазах будут равны соответственно хх и х2. Пусть масса (число молей) пара равна пг, тогда число молей жидкости будет равно (1—пг).

Очевидно, что масса компонента В в исходном растворе должна быть равна сумме его масс в паре и жидкости, т. е.

(VI, 15)

х0 = mxx + (1 — т)х2 Определив отсюда отношение масс двух фаз, находим:

Ш Х% — XQ

1 — т х0 — хг

Разности ла—х0 и х0—хг равны отрезкам, на которые прямая ab, соединяющая точки фаз, делится фигуративной точкой системы k. Таким образом, массы сосуществующих фаз обратно пропорциональны отрезкам, на которые фигуративная точка системы делит прямую, соединяющую фигуративные точки фаз.

Это правило по своей форме совпадает с правилом рычага в механике и под тем же названием широко применяется для определения масс сосуществующих фаз с помощью различных диаграмм, отражающих равновесия в гетерогенных системах.

При изотермическом сжатии ненасыщенного пара состава хх фигуративная точка системы движется вверх по вертикали, конденсация пара начинается в точке а (рис. VI, 8) при давлении р2- Первые капли жидкости имеют состав д:2; образовавшаяся жидкость содержит меньше компонента А, чем конденсирующийся пар.

При изотермическом уменьшении давления жидкость состава х3 (фигуративная точка с) начнет испаряться в точке d, давая пар состава #4 (точка е); образовавшийся пар содержит больше компонента А, чем испаряющаяся жидкость. Следовательно, в паре всегда преобладает по сравнению с равновесной с ним жидкостью компонент А, прибавление которого к системе, как это видно из диаграммы, увеличивает полное давление пара.

На основании сказанного легко можно- сделать следующее заключение; насыщенный пар по сравнению с равновесным раствором относительно богаче тем компонентом, добавление, которого к системе повышает полное давление пара. Это—первый закон Коновалова (1881), являющийся справедливым для всех устойчивых растворов.

Рассмотрим более подробно явления испарения и конденсации растворов с помощью изобарной диаграммы температура кипения— состав раствора.

Диаграммы *киш—х можно построить по экспериментальным данным, или имея ряд изотермических диаграмм р—х. На каждой диаграмме р—х, построенной при определенной температуре, находят составы сосуществующих раствора и пара при заданном (одинаковом для всех диаграмм) давлении. По полученным из всех изотерм р—х данным для определенного давления строят одну изобарную диаграмму ?кип>—х.

Диаграмма ?кнп.—х показана схематически на рис. VI, 9. Так как компонент А с более высокими давлениями пара рА (рис. VI, 8) имеет при данном давлении более низкую

страница 74
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229

Скачать книгу "Курс физической химии. Том I" (6.03Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
купить зеленую игуану в москве
Барные стулья для гостиной Оранжевый купить
защита бампера ford ranger
ninebotв краснодаре

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(04.12.2016)