§ 90. Реальные и многокомпонентные растворы

Растворы, образуемые сходными по химическому составу и физичес­ким свойствам веществами, считаются идеальными. Отклоне­ния от йоведения идеальных растворов вызываются как химическими эффектами (ассоциацией, сольватацией и т.д.), так и физическими (раз­личием молярных объемов, меж­молекулярных снл и т.д.). Откло­нения первого вида с ростом тем­пературы 'уменьшаются, а ьторо- го — возрастают. Однако многие растворы ведут себя практически как идеальные. Учитывая простоту закономерностей „для идеальных растворов и сложность реальных систем, часто сознательно допу­скают некоторую неточность, счи­тая реальный раствор идеальным-. Ответ на вопрос, до каких концен­траций и с какой степенью точно­сти поведение данного раствора подчиняется законам идеального раствора, может дать только'Экс- _ , перимент.

^: Растворы, для которых зависимость парциальных и общего давле­ния от состава выражается прямыми линиями [закон Рауля (552) на рис. 64], представляют тот предел, к которому приближаются ре- 'альны-е растворы. Исходя из этого, реальные растворы и соответствую­щие им графики классифицируют по характеру отклонений от закона '.Рауля. Кривые, построенные по экспериментальным данным при^ -»- 1 и r_a->- І, должны быть касательными к прямым", выражающим закон ⁷ Рауля (разбавленный.р8£Щ>р^;)\ $ при- г_г © и 0' штеғь касатель-'

ные прямые,юоответствующие закону Генри (555). Обычно оба компо­нента имеют отклонения <өан©го знака от закона Рауля../б увеличением отклонений от этого закона «прямолинейные «отрезки изотерм иа диаг­рамме состөяний «давление—состаів» 'сокращаются и может появиться экстремум. В. точках экстремума,, растворы обладают предельными отклонениями от закона Рауля. Для всех реальных растворов сохра­няются законві Коновалова.

Трех- и многокомпонентные растворы являются более сложными си­стемами. При изучении таких систем основное значение имеет экспе­

римент. Состав трехкомпонентных растворов изображается с помощью¹ точек, расположенных на плоскости равностороннего треугольника,' вершины которого отвечают индивидуальным веществам. Диаграммы строят по экспериментальным точкам. Так же как для бинарных сис-, тем, здесь применимо правило рычага. j

Для изображения состава четырехкомпонентных систем применяет-' ся правильный тетраэдр.

Реальные растворы часто используются в качестве рабочих тел в I таких теплотехнических установках, как парогенераторы, конди-! пионеры, абсорбционные холодильные машины и др. Так, например/ в абсорбционных холодильных машинах применяются растворы H₂S0₄,; КОН, NaOH в воде. Так как аммиак лучше других веществ растворя-' ется в воде (1 объем воды при 0°G растворяет 1000 объемов NH₃), он | используется наиболее часто. В генераторе такой машины за счет под-. веденной извне теплоты испаряется водоаммиачный раствор, тем-", пература кипения которого на AT (554) ниже температуры кипения! чистого растворителя при том же давлении'(рис. 65, а). Согласно (563),' состав полученного пара отличается от состава раствора и содержит в j большем количестве.аммиак, который имеет-меньшую температуру]

■УЗ ! '

кипения при данном, давлении (рис, 65, а). Так как. согласно (556) дав­ление чистого растворителя большечцавления растворителя в растворе, то при одинаковом внешнем давлении пар из раствора имеет большук температуру, чем пар, полученный при испарении чистого NH₃, т. е. пар из раствора будет перегретым. Как и любой процесс парообра­зования, процесс получения пара из раствора связан с затратой тепло­ты, т. е. эндотермичен, а процесс поглощения пара (конденсации) — экзотермичен.

Таким образом*, указанные свойства растворов создают возможность замены компрессора генератором и абсорбером, не имеющим подвиж- ■ ных деталей, что повышает надежность такой машинві. -

Раздел пятый

ИСТЕЧЕНИЕ И ДРОССЕЛИРОВАНИЕ