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!




Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...


ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при ко­торых тело находится под действием заданной системы сил...


Теория усилителей. Схема Основная масса современных аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств выполняется на специализированных микросхемах...


Логические цифровые микросхемы Более сложные элементы цифровой схемотехники (триггеры, мультиплексоры, декодеры и т.д.) не имеют...

Машины и механизмы для нарезки овощей В зависимости от назначения овощерезательные машины подразделяются на две группы: машины для нарезки сырых и вареных овощей...

Классификация и основные элементы конструкций теплового оборудования Многообразие способов тепловой обработки продуктов предопределяет широкую номенклатуру тепловых аппаратов...

Именные части речи, их общие и отличительные признаки Именные части речи в русском языке — это имя существительное, имя прилагательное, имя числительное, местоимение...

Виды нарушений опорно-двигательного аппарата у детей В общеупотребительном значении нарушение опорно-двигательного аппарата (ОДА) идентифицируется с нарушениями двигательных функций и определенными органическими поражениями (дефектами)...

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...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2025 год . (0.013 сек.) русская версия | украинская версия