Оқулық "Білім беруді дамытудың федералды институты"

2
137 
конденсациясы бар будың ҥздіксіз іріктеуімен бірге жҥреді. Нәтижесінде 
конденсациялау ҥшін ҥнемі бу алынады, оның орына сҧйықтықтан жаңа 
бӛліктер пайда болады. Ӛткізгіш сҧйықтықпен салыстырған кезде 
сҧйықтықпен салыстырмалы тҥрде кӛп мӛлшерде будың ішінде ҧшпа 
компоненті бар болғандықтан, қайнаған сҧйықтықтағы оның мӛлшері 
азаяды және ол азырақ А компонентімен байытылады. Жеңілҧшатын В 
компоненті қарапайым айдау кезінде таза кҥйінде бӛлінбейді. Қарапайым 
айдау кезінде екі жеңілҧшатын компоненттерді бӛлу мҥмкін емес, ӛйткені 
бу мен сҧйықтық екі компоненттен тҧрады. Ерітіндінің компоненттерін 
қарапайым айдаубойынша бӛлу компоненттердің қайнау нҥктелерінде 
немесе қҧрамдас бӛліктердің біреуімен ғана байытылған кезінде ӛте 
ыңғайлы болады. Тәжірибеде, әдетте, сҧйықтықтың бір бӛлігінін 
буландырмен шектеледі. 
5.11.3. Фракциялық айдау 
Заттектерді бӛлудің шамамен аса тиімді әдісі фракциялық айдау болып 
табылады. Фракциялық айдау булану мен конденсация процестерін кӛп 
реттік қайталауға жасалған. Берілген сҧйық қоспаны қайнауға дейін 
қыздырады, кейбір будың мӛлшерін алады, оны конденсиялайды және 
алынған конденсатты тағы да қайнауға дейін қыздырады, жеңілҧшатын 
компоненттерге байырақ, жаңа қҧрамдағы буды алады.
Азетропсыз бинарлы ерітіндінің фракиялық айдауын қарастырайық 
(5.7, а, г суретін қараңыз). 5.9 суретінде температура—қҧрам диаграммасы 
кӛрсетілген, аз жеңілҧшатын А компоненті мен кӛбірек ҧшатын В 
компонентінен тҧратын бинарлы ерітіндінің фракциялық айдауының 
процесін кӛрсетеді. Бӛлу ҥшін Х0 қҧрамдағы бастапқы ерітіндіні тҧрақты 
қысымда қайнауға дейін қыздырады (F0 фигуративтік нҥктесі), мҧндағы ең 
бірінші будың бӛлігі (бірінші кӛпіршік) (М0 фигуративтік нҥктесі) Y0 
қҧрамы болады. Қайнау болғанша және оны ертінді ретінде алғанша, булар 
аз ҧшатын А компоненттерімен байытыла тҥседі. Қайнау басталысымен 
буды конденсиялап, бірінші фракциясын алады. Бірінші фракцияны 
іріктеп алу

2
138 
бітеді, қашан сҧйықтың қҧрамы Х
1
болады сол кезде (F
1
фигуративтік 
нҥктесі), ал тепе-теңдік буының қҧрамы — Y
1
(M
1
фигуративтік нҥктесі). 
Сонымен, айдау процесінде сҧйық ерітіндінің қҧрамы Х
0
ден Х
1
ге дейін 
ӛзгереді, ал сол сҧйыққа тепе-тең будың қҧрамы — Y
0
дан 
Y1
ге дейін 
болады. Сондықтан, алғашқы фракцияның конденсацияланған және 
іріктеліп алынған қҧрамы Y
0
және Y
1
аралықтарында болады. Бҧл сҧйық 
ерітіндінің қҧрамын Q нҥктесімен белгілейміз. Қалған сҧйықтықтың 
қайнау кезінде (F
1
фигуративтік нҥктесі) Х
1
қҧрамында бу алынады, 
сондай-ақ аса байытылған жеңілҧшатын В компонентімен. Сҧйық 
ерітіндінің қҧрамы X
1
-ден Х
2
-ге дейін ӛзгерсе, будың қҧрамы Y
1
-ден Y
2
-ге 
дейін ӛзгереді. Таңдалған және конденсацияланған екінші фракцияның 
қҧрамы Y
1
мен Y
2
аралығында болады. Ары қарайғы қайнаған кезде, 
сҧйық және таңдалған фракциялар А компонентіне біріктіріледі, және В 
компонентімен 
байытылады, сонымен бірге ерітіндінің қайнау 
температурасы жоғарылайды. Ҥшінші, тӛртінші және т.б. фракцияларды 
таңдауға болады, мҧнда қайнаған сҧйықтық қҧрамы бойынша А таза 
компонентіне жақындайды. Қайнаған сҧйықтықтың соңғы тамшыларында 
А таза компоненттері болады. Алғашқы ерітіндіні фракцияға бӛлгеннен 
кейін, біз осы фракциялардың ҧқсас айдауын жҥргіземіз және нәтижесінде 
B жеңіл ҧшатын B компоненттеріне байытылған жаңа фракцияларды 
жиынтығын аламыз. Мысалы, Q қҧрамының бірінші фракциясының 
қайнауы Zx қҧрамынан туындайтын (D1 фигуративтік нҥктесі) едәуір 
бӛлігінен В компонентімен байытылған. 
Осылайша, жеке фракцияларды ағыза отырып, қҧрамына қарай жақын 
және одан әрі фракциялауға ҧшырату арқылы, ақырында конденсатта іс 
жҥзінде таза В компонентін алуға болады, ал ағызылатын сҧйықтыққа – А 
таза компонентін.
Сурет 5.9. Бинарлы ерітіндінің фракциялық айдауы p = const кезіндегі 

2
139 
Бірақ, жоғарыда белгіленгендей, бҧл мҥмкін болады, егер будың 
қысымы-қҧрам немесе қайнаудың температурасының қисықтарында - 
айрықша қҧрамы жоқ болса.
Егер б, в, д, е (5.7 суретін қараңыз) диаграммаларын екі тік бӛлігіне 
бӛлсе: азеотроптан оңға және солға қарай, еркін қҧрамдағы ерітіндіні 
айдау арқылы азетропқа және компоненттердің біреуіне бӛлуге болатыны, 
белгілі болады. Азеотропты қоспаның минималды қайнау температурасы 
бар жҥйелерде азеотропты қоспасы бу фазасында қалдырылады, ал қалған 
сҧйықтық бастапқы қоспадағы компонентті қҧрайды, бастапқы азеотропты 
қоспаға қарағанда. Азеотропты қоспаның максималды қайнау 
температурасы бар жҥйелерде таза фазалық компонент бастапқы қоспадан 
байырақ бу фазасын қалдырады, ал қалған сҧйықтық азеотропты қоспаны 
кӛрсетеді.
Азеотропты қоспаларды қҧрамдас бӛліктерге арнайы әдістермен 
бӛлуге болады, ҥшінші компонентті қосу арқылы, қысымды ӛзгертуге 
байланысты немесе компоненттердің біреуінің химиялық байланысымен.

жүктеу/скачать 9,08 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: