химический каталог




Курс физической химии. Том I

Автор Я.И.Герасимов

температуру кипения (/а)» то диаграмма 4ип.—х имеет зеркально-подобный вид по отношению к диаграмме р—х (имеется только качественное подобие).

Верхнее поле на диаграмме ^кип>—х отвечает пару, а нижнее— жидкости. Верхняя кривая—ветвь пара, а нижняя кривая—ветвь жидкости.

Пользуясь рис. VI, 9, проследим за ходом фракционной перегонки раствора двух жидкостей. Исходную смесь состава хг нагреваем при постоянном внешнем давлении до кипения (точка аг), первые порции пара, которым отвечает точка Ьъ имеют состав хг. При испарении изменится состав жидкости (точка а2) и пара (точка Ь2). Конденсация этого пара дает первую жидкую фракцию (первую фракцию «конденсата») состава х'2. При дальнейшем испарении составы жидкости и пара снова изменятся, получится вторая жидкая фракция состава х\ и т. д. Последовательные порции пара, образующиеся таким путем, изображаются точками, лежащими на верхней кривой вправо от точки Ьг вплоть до конца кривой в точке t\. Составы жидких фракций, полученных при конденсации этих порций пара, определяются точками х'2У х\ ит. п., лежащими как влево, так и вправо от точки хг, т. е. содержание компонента В в них изменяется от х'2 до 1 (средний состав этих фракций равен составу х1 исходного раствора).

_J I?; 1 J—F—I —Ц—4

Нагревая одну из сконденсированных фракций, например х'й, до кипения в точке съ получаем первые порции пара, которым отвечает точка dx (состав х3). Затем, как описано выше, получаем первую фракцию конденсата (состав х'3) и дальнейшие фракции вплоть до чистого компонента В.

р=со nst

Пар

! 1 1

4/] i I

e/t/i L у(\

ХН—

V ?\ • ! 7Ъ \ \ 1 I 1

Жидкость |

! 1

1 . 1 1 ..J *«-|———

щ

! ! 1 1

Состав, ьмол. доля'8 Рис. VI, 9. Диаграмма температура кипения—состав бинарной системы.

Повторяя те же операции, начиная с фракции состава х"ЗУ а затем х\у получаем серии порцией паров, которым отвечают точки

fx, /2, ... hx, h2 и серии соответствующих фракций конденсата.

Соединяя близкие по составу фракции последовательных перегонок и повторяя фракционирование, постепенно увеличиваем массы крайних фракций конденсата и уменьшаем массы средних фракций и, в конце концов, приходим к чистым компонентам А и В.

В дефлегмационных и ректификационных колонках последовательные перегонки объединены в один автоматизированный процесс, приводящий к разделению компонентов жидкого раствора (ректификация).

§ 5. Температура кипения растворов нелетучих веществ.

Эбуллиоскопия

Рассмотренные закономерности для давления насыщенного пара в приложении к разбавленным растворам нелетучих веществ дают возможность вычислить температуру кипения раствора.

Рис. VI, 10. Повышение температуры кипения раствора.

Жидкость начинает кипеть, когда давление ее насыщенного пара становится равным внешнему давлению. Так как пар раствора нелетучего вещества содержит лишь чистый растворитель, то, в соответствии с законом Рауля, давление насыщенного пара такого раствора будет всегда меньше давления насыщенного пара чистого растворителя при той же температуре. На рис. VI, 10 схематически изображены зависимости давления насыщенного пара чистого растворителя (АВ) и растворов разной концентрации (А'В' и А"В") от температуры. Как видно из рисунка, температура кипения раствора Т', отвечающая точке С пересечения кривой А'В' с изобарой внешнего давления р0, всегда выше температуры кипения растворителя Т0 при том же давлении (точка С). Разность АТ=Т—Т0, очевидно, тем больше, чем больше мольная доля х растворенного вещества в растворе. Пусть раствор настолько разбавлен, что он подчиняется закону Рауля (предельно разбавленный раствор). Найдем количественную зависимость AT от концентрации раствора при давлении насыщенного пара раствора, равном постоянному внешнему давлению: р^р^—Р — =const. Логарифмируя и затем дифференцируя это уравнение, получаем (при Рп=\ атм):

d IN Р D ]" Р\ d IN*!

DT " DT DT

.1 IN Pv _ n dT

Отсюда в соответствии с уравнением Клапейрона—Клаузиуса (IV, 57):

dlnpl Хисп. _ d\nxl _ din (1-х)

dT ^ RT2 ~ dT ~ dT

Интегрируем это уравнение, принимая Хисп= const в небольшом интервале температур, от нормальной температуры кипения

Т0 чистого растворителя (х=0) до искомой температуры кипения Т раствора с концентрацией растворителя (1—я):

1п(1 -х) = - W^ro) (VI>16)

Учитывая, что х—малая величина, можно разложить 1п(1—х) в ряд:1п(1-*) = *+4 + ??

и ограничиться первым членом разложения. Одновременно, так как разность (Т0—Т) мала, можно считать ТТ0 в уравнении (VI, 16) равным Т*. Тогда уравнение (VI, 16) приобретает следующий вид:

^исп. (Т —-То)

RT*

Отсюда искомая величина АТ=Т—Го (повышение температуры кипения):

АТ=-^~х (VI, 17)

Хцсп.

Так как XHcn.=^i^i C^i—удельная теплота испарения растворителя, Мг—его молекулярный вес), а мольная доля растворенного вещества в разбавленных растворах х^х^^ и п^п^ то

ПХ -\-П2 NI Щ

(©!—масса растворителя) и уравнение (VI, 17) принимает вид:

дг

страница 75
< 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
ромашки цена москва
Выгодное предложение от интернет-магазина KNSneva.ru на ноутбук недорогой но хороший купить - поставка техники в СПБ и города северо-запада России.
fissler maxed classic
курсы визажа дешево

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
(05.12.2016)