Процессы охлаждения

Точка D — раствор анилина в воде состава x₃

Точка 2^’ — анилиновый раствор состава x₄ , образовавшийся при охлаждении раствора до температуры t^’ .

Ограниченно растворимые жидкости с нижней критической темпе­ратурой растворения (триэтиламин — вода, диэтиламин — вода)

t^Н_кр. – нижняя критическая температура (точка К) – температура, чуть ниже которой наступает неограниченная взаимная растворимость компонентов.

Поле 2 над кривой LKC – гетерогенная, то есть двухфазная и моновариантная система

(С = К + n – Ф = 2 + 1 – 2 = 1) при t > t^Н_кр.

Поле 1 под кривой LKC – гомогенная, то есть однофазная и бивариантная система

(С = К + n – Ф = 2 + 1 – 1 = 2) при t < t^Н_кр.

C уменьшением температуры растворимость компонентов А и В возрастает.

Ограниченно растворимые жидкости с верхней и нижней критиче­скими температурами растворения (никотин — вода, глицерин — гваякол)

Поле 2 – гетерогенная, то есть двухфазная и моновариантная система (С = К + n – Ф = 2 + 1 – 2 = 1) при t^Н_кр. < t < t^B_кр.

Поле 1 – гомогенная, то есть однофазная и бивариантная система (С = К + n – Ф = 2 + 1 – 1 = 2) при t < t^Н_кр. (точка К₁) и t > t^B_кр. (точка К₂) – неограниченная растворимость компонентов А и В друг в друге.

Температура t – наименьшая взаимная растворимость компонентов А и В.

С увеличением и уменьшением температуры растворимость компонентов А и В возрастает.

ВОПРОС № 26

Взаимно нерастворимые жидкости Диаграмма состояния взаимно нерастворимых жидкостей. Зависимость давления пара этих жидкостей от температуры

Если жидкости не взаимодействуют между собой и не растворяются, то испарение каждой из них происходит независимо от другой и давление паров каждого компонента при постоянной температуре сохраняется постоянным при любых соотношениях масс взятых жидкостей.

Расчёт давления пара каждой жидкости над смесью в идеальной системе по закону Рауля

Расчёт общего давления по закону Дальтона

Парциальное давление пара каждой жидкости над смесью из взаимно несмешивающихся жидкостей равно давлению над чистой жидкостью, а общее давление равно их сумме. Если давление насыщенного пара равно атмосферному, то жидкость закипает.

Смесь взаимно несмешивающихся жидко­стей кипит при температуре более низкой, чем каждая из них в инди­видуальном состоянии:

Перегонка с водяным паром

Для очистки органических веществ, легко разлагающихся при нагревании до температуры их кипения, применяют метод перегонки с водяным паром, основанный на том, что нагреваемую воду в парообразователе и перегонной колбе доводят до кипения и, перекрыв зажим на тройнике, из парообразователя образующуюся струю водяного пара направляют в перегонную колбу. При пропускании водяного пара через не смешивающиеся или мало смешивающиеся с водой вещества, перегоняемый компонент смеси улетучивается вместе с водяным паром, затем поступает в холодильник и в виде конденсата собирается в приёмник. Собранный в приёмник конденсат, содержащий 2 слоя несмешивающихся жидкостей, разделяют в делительной воронке на воду и практически чистую органическую жидкость. Органический слой отделяют и высушивают. После полного разделения дистиллята на несколько фаз (в данном случае на две) перегонку прекращают: при перегонке воды открывают зажим на тройнике и прекращают нагревание паровика.

Летучесть с водяным паром зависит от доста­точного давления пара вещества при данной температуре и в при­сутствии воды. Давление паров несмешивающихся веществ не за­висит друг от друга (в отличие, например, от случая азеотропных смесей), а общее давление паров двух компонентов — от их соотно­шения. Температура кипения гетерогенной смеси достигается лишь тогда, когда суммарное давление становится равным атмосферному. Температура кипения такой смеси ниже температуры кипения низкокипящего компонента (воды). Чтобы установить, обладает ли вещество летучестью с водяным паром, проводят предварительную пробу. К небольшому количест­ву вещества добавляют 1 — 2 мл воды и смесь нагревают до кипения. Если конденсат мутный, вещество можно перегонять с водяным паром. Пробу проводят в приборе для простой перегонки, в трубке Эмиха или даже в маленьком химическом стаканчике, который за­крывают часовым стеклом, выполняющим роль холодильника. Парообразователь – металлический сосуд, снабжённый водомерным стеклом и предохранительной трубкой, которая выравнивает давление и почти доходит до дна. Очистка органических веществ путем перегонки с паром часто дает лучшие результаты, чем обычная перегонка. Перегонка с водяным паром эф­фективна в тех случаях, когда очистке подлежит продукт, сильно загрязненный смолистыми веществами.