Равновесие между жидкостью и паром Книга 1 - Коган В.Б.
Скачать (прямая ссылка):
Для иллюстрации практического применения рассматриваемых методов проверки на рис. 44 и 45 приводятся рассчитанные по опытным данным соответственно для систем ацетон— метанол—вода (таблица Д"ї 1907) и ацетон—хлороформ—метилизобутилкетон (таблица № 2004) зависимости Ig — = /(л?'), ис-
Ї2
"ользованные для проверки опытных данных при изменении Устава по сечению с постоянной концентрацией третьего ком-'онента (нумерация компонентов соответствует их последова-
•95 Таблица 5
Результаты проверки опытных данных по уравнениям (72) и (73)
Система Способ изменения состава S1 -S2 S12, S13 или S23 (Г>1! ®и Fa F1 S
• T3 = 0.1 0.0656 0.0189 S12 = 0.0467 0.0575 0.0225 0.0467 0.039 0.008
Ацетон—метанол—вода Сечение ¦ xs = 0.2 0.1255 0.0170 S12 = 0.1085 0.104 0.041 0.1085 0.079 0.029
xs = 0.2 0.1114 0.0167 S12 = 0.0947 0 -0.068 0.0947 0.085 0.010
Ацетон—хлороформ— метилизобутилкетон Сечение X3 = 0.3 0.1375 0.0045 S12 = 0.133 0 -0.087 0.133 0.124 0.009
Xs = OA [ 0.170 0.170 0 0.187 512 = 0.170 513 = -0.017 0 —0.D96 0.170 0.160 0.010
Этиловый спирт—дихлорэтан—бепзол Секущая, а = 6.1 0 -0.090 S23 = -0.090 0 -0.004 0 -0.004 ельности в наименовании систем). При графическом построении Слаживаются случайные экспериментальные погрешности и про-
1S M 0.2
0.1 О -0.1 -0.2
"— 1 cT "о -о. Ч'
х\< 18
0. г 0. if о. є \ \ U
0.3
0.2 0.1 о
зУ
ZS у '0.2 OM 0.В 0.8 11 !iii
Ti
Рис. 44. Зависимости lg—— =
12
—у ^xJ) для системы ацетон— метанол—вода. I-X2- 0.2; 2 — X3 = 0.1.
Рис. 45. Зависимости lgJU-__
Т2
= (xj) для системы ацетон—хлороформ—метилизобутилкетон.
I-X3 = 0.2; 2 — X3 = 0.3; S-SC3= 0.4.
изводится графическое интегрирование. На рис. 46 изображены построенные по опытным данным кривые Ig Її = f (х.) и Ig — = /(ж,)
Тз Ts
для системы этиловый спирт-
дихлорэтан—'бензол (таблица № 2041) для случая изменения состава раствора по секущей
а=Й = 6,1. При графическом
интегрировании зависимостей, изображенных на рис. 44—46, определялись площадь S1, ограниченная рассматриваемой кривой, лежащая выше оси х, и площадь S2, лежащая ниже этой оси. По значениям этих площадей рассчитывались величины
і
lSrJrf, 1.0
Wxj
Рис. 46. Зависимости Ig-^p- = Z(X1)
(1) и Ig-^-=/(X1) (S) для системы Ts
этиловый спирт—дихлорэтан—бензол при ї = 50° С при изменении состава жидкости по секущей а = = х3/х2 = 6.1.
S13= S1 + S2 = J Ig^dX1, о
і і ^12 = J Ig ^ и ^23=J Ig ^
Результаты этих расчетов приводятся в табл. 5. В этой таблице даны также значения функций Ф13 и Ф23 для бинар-смесей 1—3 и 2—3, соответствующих началу и концу инте-
7 Равновесие
97 грирования при рассматриваемом способе изменения состава, значения правой (Fu) и левой (Fj) частей уравнения (72) для случая изменения состава раствора по сечению и уравнения (73) при изменении состава раствора по секущей, а также разность A S=Fn—Fx, характеризующая точность опытных данных.
Из табл. 5 видно, что наименьшей точностью из числа представленных в ней обладают данные о равновесии в системе ацетон—метанол—вода.
Особо следует рассмотреть вопрос о проверке данных о равновесии между жидкостью и паром в трехкомпонентных системах
Рис. 47. Диаграмма растворимости для тройной системы с замкнутой областью расслаивания.
Рис. 48. Диаграмма растворимости для тройной системы с незамкнутой областью расслаивания.
с двумя жидкими фазами. В таких системах при переходе из области гомогенных растворов к области концентраций, в которой существуют две жидкие фазы, зависимость коэффициентов активности от состава качественно изменяется. Для проверки данных о равновесии между паром и насыщенными растворами можно использовать уравнение (71), при выводе которого нет ограничения относительно способа изменения составов фаз. Такое использование уравнения (71) рассмотрено в работе [64I-Если в тройной системе имеется замкнутая область расслаивания, примыкающая к одной стороне концентрационного треугольника, и рассматривается зависимость состава пара от состава насыщенных растворов для всей этой области, то в левой части уравнения (71) должна быть взята разность значений функций ф'—Ф" для насыщенных бинарных смесей, отвечающих точкам начала А и конца В интегрирования (рис. 47). Если в тройной системе имеется незамкнутая область расслаивания, то кривые, соединяющие точки составов насыщенных растворов, выходят на стороны концентрационного треугольника (рис. 48). В этом случае интегрирование с помощью уравнения (71) выполняется для каждой кривой (АС и BD), а в левую часть этого уравнения
S8 подставляются значения функций Ф для бинарных смесей, отвечающих начальным и конечным точкам этих кривых.
Для проверки опытных данных в системах с двумя жидкими фазами можно использовать также частные формы уравнения (71) — уравнения (72) и (73), как это показал Херингтон [65]. Если секущая или сечение проходит через область существования двух жидких фаз, то для этой области при расчете коэффициентов активности принимается валовый состав гетерогенной смеси.
