химический каталог




Руководство по лабораторной перегонке

Автор Э.Крель

м, причем объем вычислений возрастает.

В последние годы опубликовано очень много статей, посвященных расчету кривых фазового равновесия. Подробный разбор

76

всех этих работ занял бы слишком много места; к тому же эта тема исчерпывающе рассмотрена Шубертом [17], а также Хала с сотр. [78]. В монографиях этих авторов приведен и проанализирован обширный материал, опубликованный ранее.

Намечается тенденция рассчитывать параметры равновесия в многокомпонентных смесях, исюдя из экспериментальных данных для бинарных смесей и применяя цифровые вычислительные машины. Это вызвано тем, что данных по равновесию для бинарных смесей накоплено уже достаточно много [105, 106], в то время как исследование многокомпонентных смесей весьма трудоемко. На международном симпозиуме «Перегонка—1969» в Брайтоне [6 ] семь докладов были посвящены расчету кривых фазового равновесия на основе физико-химических свойств чистых компонентов. На симпозиуме обсуждались данные по равновесию для электролитов и неэлектролитов, вопросы термодинамической проверки данных по равновесию для неэлектролитов и методы расчета коэффициентов активности. Во многих случаях оправдано применение уравнения Вильсона [80]. Как сообщают Донт и Вайхманн [81], для расчета данных по равновесию бинарных растворов на основе зависимостей р—х (или t—х) можно использовать методы последовательных приближений. Круг, Хабер-ланд и Биттрих [82] дали оценку основным положениям по теории растворов, выдвинутым Маргулесом, Редлихом, Кистером, Ван-Нессом, Ван-Лааром, Скэтчардом, Хеймером, Вильсоном, Хейлем и Реноном, Праусницем (NRTL—Non—Random—Two-Liquid). Шуберт [17] полагает, что теоретический подход Ренона— Праусница [83] весьма перспективен. Он лишен недостатков метода Вильсона, основанного на использовании трехпараметри-ческого уравнения. Применение метода Вильсона ограничивается нерасслаивающимися жидкими системами. Соотношение Ренона—Праусница связывает физическую модель Вильсона с теорией Скотта.

Для расчета кривой равновесия идеальных смесей, например смесей химически родственных веществ, особенно относящихся к одному гомологическому ряду, можно использовать различные методы. Чтобы дать представление о ходе расчета в целом, рассмотрим некоторые из них.

(40) (41) (42) (43) 77

Для расчета равновесного состава паров на основе данных по давлению паров чистых компонентов следует применять закон Рауля. Этот закон устанавливает, что парциальное давление компонента равно произведению мольной доли этого компонента и давления паров компонента при температуре, равной температуре жидкости:

Pi = Р\Х\ (*! в мол- долях) Pi = p!*,/100 MB МОЛ.%)

PI ^ PJ О — Н) Ра = р,(100—JCJ/IOO

компонента 2 при 20 мм рт. ст. Результаты таких расчетов особенно удобно представлять в виде таблицы (табл. 10).

Кривую равновесия можно найти также и графическим способом. Этот способ гораздо сложнее и отнимает больше времени, чем чисто расчетный метод, поэтому ограничимся только упоминанием о нем. Более подробное его описание приводят Торманн [72] и Розенгарт [84].

Для идеальных бинарных смесей кривую равновесия можно также рассчитать по уравнению, полученному на основе объединения законов Рауля и Дальтона:

У" _ _Pi_ _ *Р?

1(50)у* ра " (1-х) Pi 1-х где х — мольная доля.

Уравнение (50) можно представить в более удобной для использования форме:

у* = ах/(ах — х + 1) (в мол. долях) (51)

или

(46)

Pi + p2 Р"Л + Й0—х2) Поясним сказанное на примере. Допустим, нужно, исходя из данных по давлению паров чистых компонентов, расчетным путем построить кривую равновесия у*—х при 760 мм рт. ст. для смеси бензол—толуол, подчиняющейся закону Рауля. Вначале в возможно более крупном масштабе строим график зависимости давления паров чистых компонентов от температуры,, затем по графику определяем давления паров обоих компонентов для различных температур (табл. 9).

Преобразуя формулу (44), получим выражение для концентрации жидкости

(52)(в % мол.)

» ~~ l/x + a— 1 '

В эти уравнения входит величина а = pVpi, которую называют относительной летучестью компонентов смеси (см. разд. 4.6.2). Для идеальных смесей можно принять величину а постоянной в интервале между температурами кипения чистых компонентов (см. также табл. 10). Для смеси бензол—толуол в табл. 9 приведены значения а, рассчитанные по заданным рЧ и рг; они лежат между 2,54 и 2,33, среднее арифметическое значение аср = 2,43.

(47)

?Ю0% (мол.)

*i = (48)

Подставляя в (47) значения давления паров при 90 °С, получим 760 — 408

• 100 = 58,18% (мол.)

1013 — 408

Подставив хх в (46), найдем соответствующую равновесную концентрацию ц\

у\ = 1013-58,18/760 = 77,55% (мол.) (49)

Аналогичным образом можно вычислить и остальные точки кривой равновесия у*—х. Чем больше имеется данных, тем точнее будет построена кривая равновесия. Разумеется, такой расчет возможен не только для атмосферного давления, но и для любого другого давления, например 20 мм рт. ст. В этом случае р = 20, а температуры варьируют в интервале между

страница 29
< 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

Скачать книгу "Руководство по лабораторной перегонке" (6.19Mb)


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

 

 

Реклама
заказать букетневесты
Компания Ренессанс лестницы в доме на второй - оперативно, надежно и доступно!
стул офисный самба
Выгодное предложение в КНС Нева на GigaByte GV-N1060IXOC-6GD - офис в Санкт-Петербурге со стоянкой для клиентов.

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
(10.12.2016)