3.6 Растворы с положительными и отрицательными

ОТКЛОНЕНИЯМИ ОТ ЗАКОНА РАУЛЯ

F_B-B  F_A-B  F_A-A F_B-B  F_A-B  F_A-A

3.7 Состав паровой фазы над растворами. Законы

КОНОВАЛОВА

Первый закон Коновалова. В общем случае относительное содержание данного компонента в паре отличается от относительного содержания этого компонента в рав­новесном с ним жидком растворе. В паре больше того компонента, добавление которо­го в раствор повышает общее давление пара

P₁ = P₁⁰ N₁^Ж

Р₂ = P₂°(l-Ni^Ж)

= 

Р₁V = N₁ ⁿ RT

P₂V = N₂ⁿRT =(1- N₁ⁿ)RT

=

=

Очевидно, что составы жидкости и пара могут быть одинаковыми только при

Р₁⁰= Р₂⁰

Уравнение показывает, что для идеальной двойной системы пар будет всегда относительно богаче более летучим компонентом по сравнению с раствором, с кото­рым он находится в равновесии.

Если Р₁°>Р₂°₍то



Nⁿ₁>N₁^Ж-

Второй закон Коновалова - Экстремумы на кривых общего давления пара или температуры кипения отвечают такому равновесию раствора и его насыщенного пара, при котором составы обеих фаз одинаковы.

3.7.1 Диаграммы состав – давление пара (температура

КИПЕНИЯ)

Совокупность равновесных состояний в двойной жидкой системе обычно изображается изотермической диаграммой ,на которой наносятся кривые зависимости общего давления пара (температуры) как от состава жидкости, так и от состава пара.

3.7.2 Перегонка. Ректификация

Перегонка построена на различии состава жидкой смеси и равновесного с ней пара. Существует перегонка в равновесии, фракционная перегонка, ректификация.

Перегонка в равновесии (однократная)

Фракционная перегонка - это такой процесс, при котором в пар переводится только часть разделяемой жидкой смеси.

Ректификация

Принцип процесса ректификации сводится к следующему. Если жидкость и пар разного состава поступают на данную тарелку с разных сторон, то между ними происходит тепло и массообмен. В результате этих процессов состав пара смещается в сторону более легколетучего компонента, а состав жидкости смещается в сторону менее летучего компонента. Происходит охлаждение пара, приводящее к частичной его конденсации и нагревание жидкости, вызывающее частичное ее испарение. Таким образом, восходящий поток пара, теряя в результате контакта с жидкостью высококипящий компонент и приобретая легкокипящий компонент, обогащается им, жидкость же, стекающая по мере накопления на тарелках вниз, обогащается высококипящим компонентом. При достаточном количестве тарелок, число которых рассчитывается на определенную полноту разделения, можно полностью разделить смесь.