Diagram fazowy ciecz-para (6a)

Transkrypt

1 Digrm fzowy iez-pr (6) P=onst X B =onst tylko iez x B =X B Chem. Fiz. TCH II/09 1 Wrunki izoryzne mją większe znzenie prktyzne. Nsz tłok jest niewżki i porusz się ez tri, ztem we wnętrzu ylindr pnuje ły zs stłe iśnienie równe zewnętrznemu. Przehodzą od punktu do e, podgrzewmy zwrtość ylindr, podwyższją jego temperturę. Tutj krzyw rosy pokzuje zleżność tempertury pry nsyonej (ou skłdników) od jej skłdu X=y, zyli w jkiej temperturze pr o dnym skłdzie zznie kondensowć (pojwi się ros, gdy ędziemy iść od punktu e do. Krzyw wrzeni pokzuje tutj zleżność tempertury wrzeni iezy dwuskłdnikowej od skłdu iezy, X=x (w równowdze z prą).

2 Digrm fzowy iez-pr (6) P=onst X B =onst pierwsz tylko pr nsyon iez x B =X B iez Chem. Fiz. TCH II/09 2 Wrunki izoryzne mją większe znzenie prktyzne. Nsz tłok jest niewżki i porusz się ez tri, ztem we wnętrzu ylindr pnuje ły zs stłe iśnienie równe zewnętrznemu. Przehodzą od punktu do e, podgrzewmy zwrtość ylindr, podwyższją jego temperturę. Tutj krzyw rosy pokzuje zleżność tempertury pry nsyonej (ou skłdników) od jej skłdu X=y, zyli w jkiej temperturze pr o dnym skłdzie zznie kondensowć (pojwi się ros, gdy ędziemy iść od punktu e do. Krzyw wrzeni pokzuje tutj zleżność tempertury wrzeni iezy dwuskłdnikowej od skłdu iezy, X=x (w równowdze z prą).

3 Digrm fzowy iez-pr (6) pr nsyon xpierwsz B <X B <y B tylko pr nsyon iez x B =X B P=onst X B =onst iez Chem. Fiz. TCH II/09 3 Wrunki izoryzne mją większe znzenie prktyzne. Nsz tłok jest niewżki i porusz się ez tri, ztem we wnętrzu ylindr pnuje ły zs stłe iśnienie równe zewnętrznemu. Przehodzą od punktu do e, podgrzewmy zwrtość ylindr, podwyższją jego temperturę. Tutj krzyw rosy pokzuje zleżność tempertury pry nsyonej (ou skłdników) od jej skłdu X=y, zyli w jkiej temperturze pr o dnym skłdzie zznie kondensowć (pojwi się ros, gdy ędziemy iść od punktu e do. Krzyw wrzeni pokzuje tutj zleżność tempertury wrzeni iezy dwuskłdnikowej od skłdu iezy, X=x (w równowdze z prą).

4 Digrm fzowy iez-pr (6d) pr nsyon pr nsyon X B =y B xpierwsz B <X B <y B tylko pr d nsyon iez x B =X B P=onst X B =onst d resztk iez iezy Chem. Fiz. TCH II/09 4 Wrunki izoryzne mją większe znzenie prktyzne. Nsz tłok jest niewżki i porusz się ez tri, ztem we wnętrzu ylindr pnuje ły zs stłe iśnienie równe zewnętrznemu. Przehodzą od punktu do e, podgrzewmy zwrtość ylindr, podwyższją jego temperturę. Tutj krzyw rosy pokzuje zleżność tempertury pry nsyonej (ou skłdników) od jej skłdu X=y, zyli w jkiej temperturze pr o dnym skłdzie zznie kondensowć (pojwi się ros, gdy ędziemy iść od punktu e do. Krzyw wrzeni pokzuje tutj zleżność tempertury wrzeni iezy dwuskłdnikowej od skłdu iezy, X=x (w równowdze z prą).

5 Digrm fzowy iez-pr (6e) pr nie nsyon pr nsyon X B =y B xpierwsz B <X B <y B tylko pr nsyon iez d e x B =X B P=onst X B =onst e d resztk iez iezy Chem. Fiz. TCH II/09 5 Wrunki izoryzne mją większe znzenie prktyzne. Nsz tłok jest niewżki i porusz się ez tri, ztem we wnętrzu ylindr pnuje ły zs stłe iśnienie równe zewnętrznemu. Przehodzą od punktu do e, podgrzewmy zwrtość ylindr, podwyższją jego temperturę. Tutj krzyw rosy pokzuje zleżność tempertury pry nsyonej (ou skłdników) od jej skłdu X=y, zyli w jkiej temperturze pr o dnym skłdzie zznie kondensowć (pojwi się ros, gdy ędziemy iść od punktu e do. Krzyw wrzeni pokzuje tutj zleżność tempertury wrzeni iezy dwuskłdnikowej od skłdu iezy, X=x (w równowdze z prą).

6 Destylj prost P=onst h e i f j g d Chem. Fiz. TCH II/09 6 Krzyw destylji prostej pokzuje zleżność tempertury kondensji od ułmk (lu %) odernego kondenstu. Dl kolejnyh porji odiernego kondenstu, jego tempertur kondensji jest orz wyższ, jeśli owiem odprowdzimy pewną ilość kondenstu ogtszego w skłdnik rdziej lotny, to iez w kolie (wyzerpn) stje się orz ogtsz w skłdnik mniej lotny (i podonie kolejne porje pry, ztem i kondenstu).

7 Destylj prost wielokrotn P=onst d f e g Chem. Fiz. TCH II/09 7 Destylj wielokrotn. Jeżeli kilkukrotnie (powiedzmy, o 10% odernego destyltu ędziemy go przenosić do kolejnego prtu, łąznie 3) powtórzymy destylję kolejnyh destyltów, to krzyw destylji wygląd jk widć po prwej). Tempertur jest temperturą kondensji kondenstu w osttnim (3) prie. Dl kolejnyh porji odiernego kondenstu, jego tempertur kondensji jest orz wyższ, lez n pozątku otrzymujemy jednk prwie zystą iez B. Liz prtów (3) jest minimlną lizą tzw. półek teoretyznyh konieznyh do przejśi od iezy o skłdzie do pry (ztem i osttniego kondenstu) o skłdzie g.

8 Destylj n kolumnie półkowej P=onst n h g f e d de fg h Chem. Fiz. TCH II/09 8 Jeżeli kolejne prty destylyjne zstąpimy tzw. kolumną destylyjn, zyli zestwem półek z przelewmi, z któryh kżd kolejn (ku górze) ędzie mił nieo niższą temperturę (w wrunkh izoryznyh), zyli równowgę iez-pr nieo ogtszą w skłdnik rdziej lotny (niżej wrząy), to otrzymmy rdzo ostrą krzywą destylji. Tempertur jest temperturą kondensji kondenstu powyżej osttniej (n) półki. Krzyw destylji ędzie wyglądć tk jk pokzno, gdy z koly destylyjnej (gr) oddestylujemy łość pozątkowo znjdująej się tm mieszniny iezy A i B.

9 Destylj iągł (n kolumnie) B i i w w v v x x y y P=onst z z g u u h g h A Chem. Fiz. TCH II/09 9 Jeżeli kolumnę destylyjną ędziemy zsilć nie od spodu (z koly, skońzon porj), lez n jedną ze środkowyh półek iezą podgrzną do odpowiedniej tempertury (wrząą), to z dołu odierć możemy zystą iez wyżej wrząą A, zś u góry kolumny zystą iez niżej wrząą B.

10 Destylj iezy tworząej mieszninę zeotropową Chem. Fiz. TCH II/09 10 Ciez o skłdzie ulegnie rozdestylowniu n zeotrop (w odierlniku) i iez trudniej lotną (wyżej wrząą). A iez o skłdzie?

11 Ukłdy z 2 fzmi iekłymi T kr,g f T kr,g d e T kr,d T kr,d oszry współistnieni 2 fz iekłyh Chem. Fiz. TCH II/09 11 Pierwszym skłdnikiem iekłym we wszystkih trzeh ukłdh jest wod. N lewo od oszru współistnieni istnieje roztwór B w wodzie, n prwo roztwór wody w B. Powyżej górnej krytyznej tempertury rozpuszzlnośi, T kr,g, oie ieze mieszją się (rozpuszzją w soie) ez ogrnizeń. Czsem istnieje doln krytyzn tempertur rozpuszzlnośi, T kr,d, zsem nwet (rzdko) oie. N pierwszym od lewej rysunku punkt oznz zystą wodę, w prwo przesuwmy się zwiększją w ukłdzie zwrtość fenolu (dodją fenol do wody); n odinku - mmy do zynienie z roztworem fenolu w wodzie, odinek -d to przedził współistnieni dwóh fz, w dnej temperturze zwsze o skłdh i d, ih wzjemne ilośi zleżą od położeni (skłdu łego ukłdu) punktu. W punkie klrowny dotąd roztwór fenolu w wodzie zzyn mętnieć. N prwo od punktu d, odinek d-e (i dlej, ż do X B =1) istnieje znów 1 fz roztwór wody w fenolu i roztwór znów jest klrowny. W przypdku ogrzewni mętnego dwufzowego ukłdu o skłdzie sumryznym określonym przez punkt, po przekrozeniu krytyznej tempertury rozpuszzlnośi znów mmy w punkie f do zynieni z jedną fzą.

12 Ukłdy z 2 fzmi iekłymi + fz gzow T = onst P = onst f g d h e Chem. Fiz. TCH II/09 12 Jest to ukłd wod-utnol. Wyhodzą z punktu o skłdzie i temperturze określonej przez, mmy do zynienie z roztworem wody w utnolu, odinek - to jego podgrzewnie. Punkt leży n krzywej wrzeni roztwór o tym skłdzie pozostje w równowdze z prą oskłdzie. Jej ohłodzenie dje kondenst dwufzowy (punkt e) o proporjh ou fz (roztworów) określonyh regułą dźwigni i zleżnyh od skłdu e. Jeszze wześniej, w punkie d, gdzie mmy do zynieni z ukłdem inwrintnym w dnej sytuji (2 skłdniki, 3 fzy, iśnienie ustlone). Ztem w tej temperturze współistnieć ędą oie fzy iekłe (skłdy f i h) orz fz gzow o skłdzie g. Zuwżmy, że podgrzewnie iekłego ukłdu dwufzowego doprowdzi do wrzeni w tkiej smej temperturze niezleżnie od skłdu (dl szerokie przedziłu skłdów). Wykorzystuje się to w proesie destylji z prą wodną.

13 Równowgi iez-iło stłe dl 2 skłdników roztwór niensyony stły A + roztwór nsyony A w B eutektyk stły A + stły B e d f likwidus stły B + roztwór nsyony B w A solidus Chem. Fiz. TCH II/09 13 Zwżmy o nzywmy roztworem nsyonym. Mimo, że w pewnym przedzile skłdnik A jest więej w roztworze, to mówimy, że jest to roztwór nsyony B w A, poniewż pozostje on w równowdze ze stłym B. Przesuwją się od punktu do d, njpierw znjdujemy się w oszrze roztworu niensyonego. Poząwszy od punktu B, z roztworu zzyn wydzielć się zysty skłdnik B (stły) pozostje orz mniej roztworu nsyonego B w A. W punkie w równowdze znjduje się stły B i roztwór B w A, o wskzują punkty e i f. Po dlszym shłodzeniu, punkt d odpowid oenośi dwóh fz stłyh (A i B).

14 roztwór niensyony Anliz termizn Krzywe stygnięi stły A + roztwór nsyony A w B eutektyk stły A + stły B e d f likwidus stły B + roztwór nsyony B w A solidus Chem. Fiz. TCH II/09 14