文档介绍：第三节两组份液相系统
相律分析
由两个组分组成
K=2
f =K-Φ+2 f = 4- Φ
f =0 ; Φ=4
Φ=1; f =3
为了方便讨论,在平面相图上描述体系变化,固定一个自由度(温度,压力)
f =K-Φ+1 = 4- Φ
两组分理想液态混合物体系
理想液态混合物:任意组分均符合拉乌尔定律。完全互溶双液系,如苯和甲苯,正己烷与正庚烷等结构相似的化合物可形成这种双液系。
压力-组成图
绘制
(1) p-x图
设和分别为液体A和B在指定温度时的饱和蒸气压,p为体系的总蒸气压
(2) p-x-y 图
这是 p-x 图的扩展,把液相组成 x 和气相组成 y 画在同一张图上。A和B的气相组成和的求法如下:
已知, , 或,就可把各液相组成对应的气相组成求出,画在 p-x 图上就得 p-x-y 图。
相图分析
两个点
纯组分的气液平衡点
两条线
三个区域
过程分析
(两共轭相)
杠杆规则
(3) T-x图
亦称为沸点-组成图。外压为大气压力,当溶液的蒸气压等于外压时,溶液沸腾,这时的温度称为沸点。某组成的蒸气压越高,其沸点越低,反之亦然。
T-x图在讨论蒸馏时十分有用,因为蒸馏通常在等压下进行。T-x图可以从实验数据直接绘制。也可以从已知的p-x图求得。
从p-x图求对应的T-x图
右图为已知的苯与甲苯在4个不同温度时的 p-x 图。在压力为处作一水平线,与各不同温度时的液相组成线分别交在x1,x2,x3 和 x4各点,代表了组成与沸点之间的关系,即组成为x1的液体在381K时沸腾,余类推。
将组成与沸点的关系标在下一张以温度和组成为坐标的图上,就得到了T-x图。
将x1 ,x2,x3和x4的对应温度连成曲线就得液相组成线。
和分别为甲苯和苯的沸点。显然越大, 越低。
用的方法求出对应的气相组成线。
在T-x图上,气相线在上,液相线在下,上面是气相区,下面是液相区,梭形区是气-液两相区。
恒定外压下,测定溶液的沸点及相应的气相组成和液相组成,由数据绘图。
对理想液态混合物: