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: 1817. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!




Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...


Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...


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...

Виды сухожильных швов После выделения культи сухожилия и эвакуации гематомы приступают к восстановлению целостности сухожилия...

КОНСТРУКЦИЯ КОЛЕСНОЙ ПАРЫ ВАГОНА Тип колёсной пары определяется типом оси и диаметром колес. Согласно ГОСТ 4835-2006* устанавливаются типы колесных пар для грузовых вагонов с осями РУ1Ш и РВ2Ш и колесами диаметром по кругу катания 957 мм. Номинальный диаметр колеса – 950 мм...

Философские школы эпохи эллинизма (неоплатонизм, эпикуреизм, стоицизм, скептицизм). Эпоха эллинизма со времени походов Александра Македонского, в результате которых была образована гигантская империя от Индии на востоке до Греции и Македонии на западе...

Примеры решения типовых задач. Пример 1.Степень диссоциации уксусной кислоты в 0,1 М растворе равна 1,32∙10-2   Пример 1.Степень диссоциации уксусной кислоты в 0,1 М растворе равна 1,32∙10-2. Найдите константу диссоциации кислоты и значение рК. Решение. Подставим данные задачи в уравнение закона разбавления К = a2См/(1 –a) =...

Экспертная оценка как метод психологического исследования Экспертная оценка – диагностический метод измерения, с помощью которого качественные особенности психических явлений получают свое числовое выражение в форме количественных оценок...

В теории государства и права выделяют два пути возникновения государства: восточный и западный Восточный путь возникновения государства представляет собой плавный переход, перерастание первобытного общества в государство...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2025 год . (0.012 сек.) русская версия | украинская версия