Теориялық БӨлім қаныққан ерітінді буының қысымы
-сурет. Бу құрамының идеалды ерітінділер үшін ерітінді құрамына тәуелділігі
жүктеу/скачать 424,15 Kb.
|
3.1 Бинарлы жүйелердегі сұйық будың тепе-теңдігі.
| 3-сурет. Бу құрамының идеалды ерітінділер үшін ерітінді құрамына тәуелділігі.
4-сурет. Будың жалпы қысымының ерітінді құрамына тәуелділік қисығында экстремумы бар жүйелер үшін ерітінді құрамына бу құрамының тәуелділігі. Осындай жағдай ерітіндінің компоненттері қайнау температурасына жақын (таза компоненттің үстіндегі қаныққан будың қысымы) болатын идеалды ерітіндіге жақын жүйелер үшін де орын алуы мүмкін. Бұл жағдай Коноваловтың екінші заңымен сипатталады: Будың жалпы қысымының ерітіндінің құрамына тәуелділік қисығындағы экстремум нүктелері ерітінділерге жауап береді, олардың үстіндегі тепе-теңдік будың құрамы ерітіндінің құрамына сәйкес келеді. Мұндай ерітінділер бөлінбейтін қайнаған немесе азеотропты қоспалар деп аталады. Коноваловтың заңдарын Дюгем – Моргулис теңдеуін қолдана отырып, термодинамикалық жолмен алуға болады, ол екілік ерітінді компоненттерінің жұптарының парциалды қысымын ерітіндідегі моль үлестерімен байланыстырады:
Теңдеуді (13) келесі түрде қайта жазып,
және XA = 1 – XB қоя отырып, мынаны аламыз:
(15) теңдеуден dPA білдіру және компоненттердің әрқайсысының парциалды қысымының орнына (PA = PYA = P(1-YB), PB = PYB) жұптағы компоненттің молярлық үлесіне будың жалпы қысымының көбейтіндісін алмастыру арқылы біз мынаны аламыз:
Дальтон Заңына сәйкес, dP = dPA + dPB, (16) теңдеуді dP қатысты қайта жазуға болатындығын ескере отырып:
Бұл өрнекті dXB бөліп, будың жалпы қысымын екілік ерітіндіден ерітіндідегі В компонентінің моль үлесімен байланыстыратын тәуелділікті аламыз:
Осылайша, егер ерітіндіге В компонентін қосу будың жалпы қысымын арттырса , онда, туынды үнемі оң болатындықтан, Коноваловтың 1-ші заңын дәлелдей отырып, аламыз. Экстремум нүктесінде В моль үлесі бойынша қысым туындысы нөлге тең. Осы жерден мынаны аламыз:
Ерітіндінің құрамы мен онымен тепе-теңдік будың айырмашылығы ерітінділерді айдау арқылы бөлуге негізделген. Мұндай жүйелердегі тепе-теңдікті қарастыру үшін ерітінді-бу қалпының диаграммаларын бу қысымы – құрамы немесе қайнау температурасы – құрамы координаттарында пайдалану ыңғайлы. Ұшпа компоненттері бір-біріне шексіз еритін және азеотропты қоспаны құрмайтын екілік сұйық ерітіндінің күй диаграммаларын қарастырамыз (1 типті жүйелер). Қалып диаграммасын құру үшін бір кестеде екі тәуелділік кейінге қалдырылады: қаныққан бу қысымының ерітіндінің құрамына тәуелділігі және қаныққан бу қысымының будың құрамына тәуелділігі (5-сурет) немесе ерітіндінің қайнау температурасының ерітіндінің құрамына тәуелділігі және ерітіндінің қайнау температурасының тепе-теңдік будың құрамына тәуелділігі (6-сурет). жүктеу/скачать 424,15 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|