химический каталог




Начала органической химии. Книга первая

Автор А.Н.Несмеянов, Н.А.Несмеянов

остающейся в перегонной колбе жидкости, то окажется, что она обогащается жидкостью В, и в остатке будет чистая высококипя-щая жидкость i?. Все сказанное, строго говоря, относится к равновесиям, установление которых требует времени и которые в процессе перегонки

Рис. 7. Диаграммы температура кипения — состав смеси:

а — смеси жидкостей с неограниченной смешиваемостью, для которых температура кипения возрастает правильно; б — смеси, дающие минимум температуры кипения; в — смеси, дающие максимум температуры кипения.

не достигаются. Чтобы по возможности приблизиться к достижению равновесий, употребляют различные приборы для фракционной перегонки или ректификации — дефлегматоры и колонки (рис. 8, см. также рис. 1). В этих вертикально поставленных над перегонной колбой приборах происходит частичная конверсия пара, который, прорываясь через флегму (стекающий обратно конденсат), направляется в вертикально поставленный холодильник.

В колонках и других более совершенных ректификационных приборах конденсация пара в флегму происходит в обратном холодильнике выше колонки, причем кран позволяет направлять желаемую часть флегмы в приемник (см. рис. 8). Стекающая обратно жидкость (флегма), полученная за счет конденсации пара и потому обогащенная легкокипящей составной частью, в нижних узких местах шаров дефлегматора, или на тарелках крупных колонн, или на «насадке» малых колонок, приходит в соприкосновение с новой порцией пара, прорывающегося через флегму, что способствует приближению к равновесию и, следовательно, к работе прибора в соответствии с «ходом по лестнице», которая только что была описана.

Существенно, чтобы ректификационный прибор работал в адиабатических условиях, т. е. чтобы не было (или был минимальным) теплообмена пара и флегмы с окружающей средой.

Различные дефлегматоры и современные ректификационные лабораторные приборы имеют разную разрешающую способность, которая выражается числом «теоретических тарелок» или теоретических ступеней разделения. Пользуясь кривой состав пара — состав жидкости (для всего интервала температуры кипения), можно рассчитать число теоретических тарелок (ч. т. т.), необходимое для обогащения ректифицируемой смеси от данного состава до другого данного состава при выбранной скорости ректификации. Эта скорость измеряется так называемым флегмовым числом v:

v =

R

Е

где R — количество жидкости («флегмы»), возвращающейся вниз по колонке, а Е — количество жидкости, отбираемой за то же время в дистиллят.

Чем выше флегмовое число, тем лучше разделение и тем медленнее идет разгонка. Существует для каждой системы указанного только что рода «минимальное флегмовое число», при котором разделение уже невозможно.

(2)

Количество выходящих из колонны паров (они все конденсируются в жидкость D) складывается из количества флегмы R, возвращаемой в колонку, и количества флегмы Е, отбираемой (по нашему произволу) в приемник (дистиллят):

D — R-\-E

Обозначим через Y мольную долю более легкоки-пящей компоненты в паре, а через X и XБ мольные

доли той же компоненты в кубовой жидкости и дистилляте. Тогда и для этой легкокипящеи компоненты справедливо равенство (3), подобное равенству (2):

DY^RX+EXE (3)

Подставив значение D в уравнение (3), получаем:

(4)

У =

RX , ЕХ

R+E * R+E

X,

(5)

Разделив числители и знаменатели правой части уравнения на ? и приняв во внимание соотношение (1), приходим к уравнению «рабочей линии колонны»:

р + 1 1 р-н

vX

I—перегонная колба; г — влек-трический нагреватель; S — подставка: 4 — колонна; 5 — обмотка (спираль сопротивления одного пз греющих сегментов); б — головка; 7 — кран; 8 — холодильник; 9 — воронка; 10— приемник Перкина; I( — кру-глодонная колба; Tt—Ть — термометры.

где при заданном значении ХЕ мольные доли X и Y являются переменными.

«Рабочая линия» колонны выражает зависимость состава пара Y от состава ректифицируемой жидкости X при выбранном флегмовом числе v и заданном составе дистиллята ХЕ. Отложим теперь на оси абсцисс состав жидкости X, а на оси ординат состав пара У в мольных долях одной (например, более легкокипящеи) из составных частей смеси при нормальном давлении и меняющейся температуре, каждый раз соответствующей температуре кипения смеси дацного состава X.

(6)

Определим теперь из уравнения (5) флегмовое число как функцию состава пара Y при определенном выбранном значении X, равном Хг:

р + 1

" V Xl.- 1

XB-Y Y-Хг

р-И

Откуда

(?)

3 Заказ 145.

Уравнение рабочей линии (5) для выбранного состава пара УЕ соответствует семейству прямых (с разными v). При бесконечном флегмовом числе v = оо уравнение рабочей линии будет Y = X. Совместное решение этого уравнения и уравнения (5) дает точку пересечения D любой рабочей линии (с разными v) с рабочей линией при v = 0. Это точки с координатами ХЕ, YE, прячем ХЕ = YE, поскольку точка лежит на рабочей линии с v =оо. Все семейство рабочих линий для данного ХЕ заключено между двумя крайними линиями, одна из которых —

страница 13
< 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255

Скачать книгу "Начала органической химии. Книга первая" (10.72Mb)


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

 

 

Реклама
рекламные стенды на улице златоуст цена
купить украшения для праздника
asking alexandria 18 апреля билеты
97242-000

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
(03.12.2016)