Влияние температуры на растворимость

Растворимость жидкости в жидкости обычно увеличивается с по­вышением температуры и практически не зависит от давления. В та­ких системах, когда имеет место ограниченная растворимость первой жидкости во второй и второй жидкости в первой, наблюдается рас­слаивание. Так как с повышением температуры растворимость обычно возрастает, то при некоторой температуре происходит полное взаим­ное растворение. Эта температура называется критической темпера­турой растворения, выше ее расслаивание не наблюдается.

Ограниченно растворимые жидкости – жидкости, которые в пределах определенных концентраций и температур образуют одну гомогенную фазу; в другой области концентраций и температур система – гетерогенная.

По характеру зависимости взаимной растворимости от температуры ограниченно растворимые жидкости делят на 4 типа:

1. С верхней критической температурой растворения

2. С нижней критической температурой растворения

3. С верхней и нижней критическими температурами растворения

4. Без критических температур растворения

Взаимную растворимость изучают с помощью диаграмм состояния в координатах температура – состав при р = const , позволяющих определить составы жидких лекарственных форм, не расслаивающихся при хранении.

Ограниченно растворимые жидкости с верхней критической температурой растворения (фенол – вода, анилин – вода).

Если состав системы < x₁ и > x₂ при температуре t , то система является гомогенной, то есть однофазной и бивариантной (С = К + n – Ф = 2 + 1 – 1 = 2 – произвольно можно задавать температуру и состав) (поле 1 над кривой LKC)

Слева от точки К – ненасыщенный раствор анилина (компонента В) в воде или водный раствор

Справа от точки К – воды в анилине или анилиновый раствор

Если состав системы располагается в интервале от x₁ до x₂ при температуре t , то система является гетерогенной, то есть двухфазной и моновариантной (С = К + n – Ф = 2 + 1 – 2 = 1 – равновесное состояние из двух насыщенных растворов определенных составов возможно при строго заданной температуре) (поле 2 под кривой LKC) и в ней существуют два насыщенных раствора постоянного состава. С увеличением температуры взаимная растворимость компонентов возрастает и область гетерогенного состояния уменьшается.

Температура t^’ область гетерогенного состояния располагается в интервале от x₃ до x₄ (поле 2 под кривой LKC)

t^B_кр. – верхняя критическая температура (точка К) – температура, чуть выше которой наступает неограниченная взаимная растворимость компонентов.

Температура гетерогенизации (или гомогенизации) раствора данного состава – температура, соответствующая появлению (или исчезновению) второй фазы.

Кривая LKC – зависимость температуры гетерогенизации (или гомогенизации) растворов от их состава

Кривая LK – зависимость растворимости анилина (компонента В) в воде от температуры, определение состава водного слоя

Кривая КС – зависимость растворимости воды (компонента А) в анилине от температуры, определение состава анилинового слоя

Фигуративная точка М – валовый (общий) состав системы, система в равновесном состоянии двухфазна. Составы фаз находят на пересечении изотермы, проведенной через точку М до пересечения с кривыми растворимости.

Точка 1 — состав насыщенного раствора анилина в воде или водный слой (х_в = 0,1)

Точка 2 — воды в анилине или анили­новый слой (х_в = 0,95).

Перемещение фигуративной точки М в N — изотермическое изменение валового состава системы, в системе увеличивается масса анилинового слоя (компонента В) и уменьшается масса водного слоя (компонента А). Составы насыщенных растворов не меняются.