13 Термодинамическое док-во II з-на Кановалова
Жидкости, имеющие максимум или минимум на кривых давление -состав соответствуют минимумы и максимумы на кривых Ткип – состав, причем в точкх минимума и максимума составы жидкой и паровой фазы равны.
Док-во: исходя из уравнения Гиббса - Дюгема, которое для бинарной смеси жидкостей на небольшом удалении от экстремума можно записать в таком виде.
Подставляем в это выражение
Х1=1-Х2 :
Выделяем из dp1 :
Давление p1 и р2 по з-ну Дальтона можно связать с составом паровой фазы:
р1=(1-у2)Р и р2=у2Р
Подставляем в предыдущее уравнение:
Полное давление по з-ну Дальтона равно сумме парциальных давлений:
Р=р1+ р2
Дифференцируем dP=dp1 +dp2
Поделим на dx2
В точке экстремума
И кроме того первая производная
Откуда
Это равенство выполняется при условии, что у2=х2 ,что и требовалось доказать.
17.Диаграмма «давление – состав» и «температура – состав» ограниченно растворимых друг в друге.
Если система образована из 2х летучих ограниченно смешивающихся жидкостей, то при испарении такой двухфазной сис-мы пар будет содержать оба компонента и находиться в равновесии с каждой из жидких фаз.
Согласно правилу сосуществования фаз в гетерогенной сис-ме две фазы, находящиеся порознь в равновесии с третей фазой равновесны м/д собой.
Известно 2 типа систем, состоящих из ограниченно растворимых жидкостей. В системах первого типа общее давление пара над растворами любого состава больше давлений паров чистых жидкостей при той же температуре (Рº1<P> Pº2). Такая зависимость общего давления пара чистых компонентов и относительно малой взаимной растворимостью жидкостей (анилин-вода)
В системах второго типа общее давление пара над р-рами любого состава лежит между давлениями пара чистых жидкостей при той же температуре (Рº1<P< Pº2) Такая зависимость наблюдается в системах с резко отличающимися давлениями чистых жидкостей и относительно большой взаимной растворимостью жидкостей(никотин-вода)
Каждая диаграмма кривыми пара и жидкости делиться на ряд облостей:
I - область пара;
II – область первого жидкого раствора ;
III – область второго жидкого раствора ;
IV – область пара и первого жидкого раствора
V – область пара и второго жидкого раствора
VI – область двух жидких растворов.
Пунктиром показана кривая расслоения, которая полностью проявляется при более высоких давлениях.
С-му с ограниченной взаимной растворимостью компоненов 1-го типа перегонкой можно разделить на гетероазеатроп и один из чистых компонентов. Гетероазеатроп –гетерогенная жидкая сис-ма (т.О на рис.),состоящая из 2х ограниченно смешивающихся жидкостей, общий состав кот. Совпадает с составом пара, равновесного с 2-мя жидкими фазами (т.С и D). В с-мах с гетероазеатропом пар имеет состав, промежуточный м/д составами сосуществующих с ним жидких фаз. Гетероазеатропная смесь имеет наинизшую Ткип по сравнению с Ткип смесей любого др. состава, ее нельзя разделить методом перегонки на чистые компоненты.
1) Жидкости образующие гетероазеатроп
2) Не образующие гетероазеатроп