Студопедия — Трехкомпонентные системы
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Трехкомпонентные системы






Из анализа уравнения правили фаз s = k – f + 2 следует, что в трех компонентной системе при k = 3 максимальное число сосуществующих фаз (при s = 0) равно 5, а максимальная вариантность системы (при f min = 1) s max = 3 1 + 2 = 4. Это значит, что для полной характеристики системы, даже не учитывая объема, следует задать четыре параметра: температуру, давление и содержание двух компонентов. Чтобы графически изобразить такую систему, нужно четыре координатные оси. На практике для трехкомпонентных систем соотношения между составом системы, числом и видом фаз изучают при постоянстве и температуры и давлении, изображая состав системы в виде равносторонних или прямоугольных треугольников (методы Гиббса и Розебома).

 

 

4. 7. 1. Закон распределения

При рассмотрении растворимости жидкостей в трехкомпонентной системе было обнаружено, что добавление к двум практически нерастворимым или ограниченно растворимым жидкостям A и B третьего компонента C увеличивает их взаимную растворимость. При этом концентрация компонента C в сосуществующих жидких слоях неодинакова.

Так как анализировать закономерности, выраженные диаграммами состояния в тройных системах, весьма сложно, перейдем к математическим уравнениям. Это позволит обнаружить практически важные зависимости.

Как известно (см. разд. 4. 2), признаком равновесия в гетерогенной системе является равенство химических потенциалов компонентов во всех сосуществующих фазах. Применим это условие к веществу C в двухфазной жидкой системе. Химические потенциалы C в фазе 1 и в фазе 2 выразим через активность a компонента C (см. разд. 2. 3. 4.):

Так как , то

,

откуда

.

Стандартные химические потенциалы при данной температуре величины постоянные, их разность тоже постоянна, поэтому

или

Полученную закономерность называют законом распределения, а константу K – коэффициентом распределения. Закон распределения выполняется при условии, что добавление компонента C не изменяет в заметной степени взаимную растворимость A и B.

Для достаточно разбавленных растворов вместо отношения активностей можно использовать отношение молярных долей или концентраций:

;

 

4. 7. 2. Экстрагирование

На законе распределения основан один из важных методов разделения веществ – экстрагирование (экстракция). Он заключается в извлечении вещества из раствора подходящим растворителем (экстрагентом), который не смешивается с исходным раствором. Конечно, экстрагент должен растворять извлекаемое вещество в большем количестве, чем исходный растворитель, т.е. коэффициент распределения должен заметно отличаться от единицы. Для увеличения степени извлечения экстрагируемое вещество целесообразно переводить в то молекулярное состояние, которое характерно для обеих равновесных фаз. Например, при извлечении слабой органической кислоты выгодно добавлением минеральной кислоты понизить степень ее диссоциации. Тогда недиссоциированные молекулы органической кислоты будут извлечены более полно. Растворимость органических веществ в воде значительно уменьшается в присутствии солей (эффект «высаливания»), что также широко используют для увеличения полноты извлечения.

Экстрагирование целесообразно вести последовательно несколькими порциями экстрагента. При этом количество извлеченного вещества на единицу объема экстрагента больше, чем при однократной экстракции.

Установки для промышленного экстрагирования напоминают ректификационные колонны, а сам процесс экстракции нередко сочетают с ректификацией.








Дата добавления: 2014-11-12; просмотров: 1759. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...

Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...

Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...

Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...

Лечебно-охранительный режим, его элементы и значение.   Терапевтическое воздействие на пациента подразумевает не только использование всех видов лечения, но и применение лечебно-охранительного режима – соблюдение условий поведения, способствующих выздоровлению...

Тема: Кинематика поступательного и вращательного движения. 1. Твердое тело начинает вращаться вокруг оси Z с угловой скоростью, проекция которой изменяется со временем 1. Твердое тело начинает вращаться вокруг оси Z с угловой скоростью...

Условия приобретения статуса индивидуального предпринимателя. В соответствии с п. 1 ст. 23 ГК РФ гражданин вправе заниматься предпринимательской деятельностью без образования юридического лица с момента государственной регистрации в качестве индивидуального предпринимателя. Каковы же условия такой регистрации и...

Особенности массовой коммуникации Развитие средств связи и информации привело к возникновению явления массовой коммуникации...

Тема: Изучение приспособленности организмов к среде обитания Цель:выяснить механизм образования приспособлений к среде обитания и их относительный характер, сделать вывод о том, что приспособленность – результат действия естественного отбора...

Тема: Изучение фенотипов местных сортов растений Цель: расширить знания о задачах современной селекции. Оборудование:пакетики семян различных сортов томатов...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.012 сек.) русская версия | украинская версия