1 дәріс Тақырыбы: Ерітінділер түсінігі. Жоспары: Кіріспе
-сурет. Ұшпа сұйықтықтар қоспасын тазарту
лекцяя ерітінділер
- Бұл бет үшін навигация:
- 9-сурет. Жалпы қысымның ең жоғары (А) және ең төменгі (Б) жүйелері үшін қаныққан бу-құрам қысымы координаттарында 2-ші
| 7-сурет. Ұшпа сұйықтықтар қоспасын тазарту.
|
|
8-сурет. Зертханалық тазарту бағаны |
Х0 құрамындағы бастапқы ерітіндіні айдау кезінде ерітіндінің құрамы үнемі өзгеріп отырады және қайнау температурасы көтеріледі. Т0-дан Т1-ге дейінгі температура аралығында айдау кезінде тепе-теңдік будың құрамы Y0-ден Y1-ге дейін өзгереді; оның конденсациясы T2 температурасында қайнаған Х2 құрамының сұйық фракциясы алынады. Оны Т2-ден Т3-ке дейінгі температура аралығында айдау арқылы бу конденсацияланғаннан кейін Т4 температурасында қайнаған х4 құрамының фракциясы алынады. Т4-тен Т5-ке дейінгі температура аралығында соңғысын айдай отырып, Х6 құрамының фракциясы алынады. Бұл фракцияның құрамы мен қайнау температурасы таза А компонентіне өте жақын. Ерітіндінің компоненттерін толық бөлу үшін қажетті булану-конденсация (яғни, тазарту бағанның теориялық плиталарының саны) компоненттердің сипатымен (ең алдымен олардың қайнау температураларының айырмашылығымен) және алынған ректификаттың қажетті тазалық деңгейімен анықталады және оны жүйенің қалып диаграммасының көмегімен есептеуге болады. Ерітінді компоненттерін бөлу үшін зертханалық тәжірибеде қолданылатын тазарту бағаны 8-суретте көрсетілген.
Егер ұшпа компоненттер қоспасының қаныққан буының жалпы қысымының тәуелділігі экстремумға ие болса (яғни 2 типті қоспалар), ерітінді-бу жүйесінің қалып диаграммалары 9-10 суреттерде көрсетілген түрге ие болады.
9-сурет. Жалпы қысымның ең жоғары (А) және ең төменгі (Б) жүйелері үшін қаныққан бу-құрам қысымы координаттарында 2-ші типті ұшпа қоспалар үшін ерітінді-бу қалып диаграммалары.
10-сурет. Жалпы қысымның ең төменгі (А) және ең жоғары (Б) жүйелері үшін қайнау температурасы-құрам координаттарында 2-ші үлгідегі ұшпа қоспалар үшін ерітінді-бу күйінің диаграммалары.
Тұрақты сыртқы қысым кезінде азеотропты ерітінділердің қайнау температурасы өзгермейді және айдау кезінде ерітіндінің құрамы өзгермейді (жеке заттар сияқты). 2 типті жүйенің қалып диаграммасын негізінен бірінші типтегі екі жүйенің қалып диаграммаларының жиынтығы ретінде қарастыруға болады, олардың әрқайсысында азеотропты қоспа компоненттердің бірі ретінде әрекет етеді. Мұндай жүйелердің қалып диаграммасын талдау 1 типті жүйелер үшін ұқсас.
10-суреттен көрініп тұрғандай, мұндай жүйелерді айдау арқылы толық бөлу мүмкін емес. Ең төменгі қайнау температурасы бар жүйені фракциялық айдау кезінде (10-А-сурет) дистиллят құрамы біртіндеп азеотропқа жақындайды. Бұл ретте текше қалдығы азеотропты қоспаның құрамымен салыстырғанда бастапқы ерітіндіде артық болған компонентпен – азеотропты нүктеден солға қарай шоғырлану саласындағы А компонентпен және азеотропты нүктеден оңға қарай шоғырлану саласындағы В компонентпен байытылады. Ең жоғары қайнау температурасы бар жүйелерде (10-В-сурет), керісінше, дистиллят азеотропты ерітіндіге қатысты артық болған компонентпен байытылады, ал куб қалдығының құрамы біртіндеп азеотропты ерітіндіге жақындайды.
Алайда, азеотропты қоспаны жеке затпен сәйкестендіру тек шартты екенін есте ұстаған жөн. Сыртқы қысым өзгерген кезде экстремум қайнау температурасының композицияға тәуелділік қисығына ауысады (кейбір жағдайларда экстремум жоғалуы мүмкін). Демек, әр түрлі қысымдағы осы компоненттердің сұйық қоспаларына арналған азеотропты ерітінділердің құрамы әр түрлі болады. Сонымен, этанол-су жүйесі үшін азеотроптағы этанолдың моль үлесі 760 мм сынап бағанына тең қысым кезінде 0.895 және 100 мм сынап бағанына 0.996 құрайды.
жүктеу/скачать 1,68 Mb.
Достарыңызбен бөлісу:
