ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ДИАГРАММ КИПЕНИЯ Совет: Перед работой с диаграммами кипения в первую очередь следует определить: 1. Какой характер отклонения от закона Рауля имеет данная диаграмма («Рыбка», «Птичка») 2. Определить сколько (количество) и какие фазы (П или Ж) находятся в равновесии в каждой области диаграммы 3. В каких долях выражен состав компонентов на диаграмме (массовые или мольные) 4. Определить состав компонентов исходя из заданной массы 5. Отметить на диаграмме фигуративную точку, соответствующую заданному составу системы и температуре. При этом следует помнить, что на оси состава отложено содержание компонента В в смеси.

2 1). Определить температуру начала кипения смеси (Т нач.кип. ) АЛГОРИТМ: 1)отметить на оси состава точку, соответствующую заданному составу смеси (т. а); 2) восстановить перпендикуляр до пересечения с линией жидкости; 3) по оси температур определить Т нач.кип. смеси Т нач.кип Т нач.кип. = 67,5 0 С а Исходная система содержит: χ В = 20% χ А = 80% и находится при температуре 62 0 С

3 АЛГОРИТМ: 1)Определить температуру начала кипения смеси заданного состава; 2) Провести горизонталь до пересечения с линией пара; 3) Из точки пересечения опустить перпендикуляр на ось состава. Состав первого пузырька пара: χ В = 44% χ А = 56% 2). Определить состав первого пузырька пара Состав первого пузырька пара

4 3). Определить температуру конца кипения смеси (Т кон.кип. ) АЛГОРИТМ: 1)отметить на оси состава точку, соответствующую заданному составу смеси; 2) восстановить перпендикуляр до пересечения с линией пара; 3) по оси температур определить Т кон.кип. смеси Т кон.кип Т кон.кип. = 74 0 С

5 АЛГОРИТМ: 1)Определить температуру конца кипения смеси заданного состава; 2) Провести горизонталь до пересечения с линией жидкости; 3) Из точки пересечения опустить перпендикуляр на ось состава. Состав последней капли жидкости: χ В = 5% χ А = 95% 4). Определить состав последней капли жидкости Состав последней капли жидкости

6 АЛГОРИТМ: 1)Найти на диаграмме кипения фигуративную точку, отвечающую температуре при которой система двухфазная; 2) Через точку провести горизонталь до пересечения с линией жидкости и пара; 3) Точка пересечения с линией жидкости (n 1 ) показывает состав жидкой фазы; 3) Точка пересечения с линией пара (n 2 ) показывает состав пара. 5). Определить состав равновесных фаз в точке n (система двухфазная) Состав жидкой фазы n Состав пара n1n1 n2n2 Состав жидкой фазы: χ В = 12% χ А = 88% Состав пара: χ В = 34% χ А = 66%

7 6) Правило рычага Позволяет определить количественное соотношение (массу или количество молей) равновесных фаз в двухфазной системе. Состав жидкой фазы n Состав пара n1n1 n2n2 Массы (или количества) равновесных фаз обратно пропорциональны отрезкам, на которые точка n делит отрезок n 1 n 2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ

n n1n1 n2n2 или т. n 1 – состав жидкости (обратный отрезок nn 2 ) т. n 2 – состав пара (обратный отрезок nn 1 ) На диаграмме состав выражен в мольных долях, поэтому считаем по количеству молей: 8

Пусть исходная система содержит ν (моль) А и ν (моль) В, тогда: с одной стороны ν = ν А + ν В с другой стороны ν = ν Ж + ν П Надо решить систему уравнений: ν А + ν В = ν ж + ν п Известно 9