Исследование фазовых эффектов в бинарных азеотропных смесях
Рефераты по химии / Исследование фазовых эффектов в бинарных азеотропных смесяхСтраница 9
2.2
В обоих случаях векторы колинеарны, т.е. лежат на одной прямой, а их направления определяются знаком dt, как скалярного множителя (бесконечно малого).
Возвращаясь к диаграмме (рис.2.1), в случае постоянной температуры и переменного давления, вектор лежит на одной прямой с вектором, который имеет координаты
, что и показано на рисунке. Если же рассматривается этот же состав х1, имеющий объем Vж, то при постоянных давлении и температуры, направление вектора
должно совпадать с направлением изотермо-изобары жидкой фазы. Следовательно, этот вектор не колинеарен вектору
. Образно говоря, движущая сила этого смещения состава, другая. Эта движущая сила должна лежать на касательной к изотермо-изобаре жидкости, т.е. проекция на ось абсцисс х, у остается при этом неизменной, а изменяется проекция на ось ординат V. Таким образом, векторы
и
имеют разное направление, т.е. смещены друг относительно друга на угол β.
Таким образом, величина, определяющая вектор находится по определенной методике:
1. Проводим касательную к изотермо-изобаре жидкости в точке с координатами х1, Vж.
2. Пересечение этой прямой с прямой у1=const, дает вторую точку вектора (А).
3. Следовательно, вектор равен (см. рис. 2.1)
Начальной точкой этого вектора является точка с координатами х1, Vж. Конечной точкой является точка А. В самом деле, если рассматривается коннода жидкость-пар (рис.2.3), то её координаты равны
Полученные результаты находятся в полном соответствии с физико-химическим смыслом. В самом деле, при dt<0 часть веществ уходит из жидкой фазы при постоянном давлении и температуре, следовательно, объем жидкой фазы уменьшается. При приходе dm молей в жидкую фазу объем жидкой фазы, в общем, увеличивается.
Таим образом, для азеотропных смесей частные фазовые эффекты жидкой фазы противоположны по знаку частным фазовым эффектам паровой фазы. В отличие от общих они не равны нулю в азеотропных точках.
2.2.Вывод уравнений Ван-дер-Ваальса для жидкой и паровой фаз.
Уравнение Ван-дер-Ваальса является представлением разности нулевых потенциалов Гиббса в координатах g-потенциала [14].
Напомним, что для жидкой фазы нулевой потенциал для бинарной смеси обычно записывается в форме [14]
Sж dT –Vж dР+ x1 dμ1 + x2 dμ2=0 2.7
g-потенциал, соответственно, равен
dgж= -Sж dT +Vж dР+ μ1dх1+ μ2 dх2 2.8
Аналогично для паровой фазы имеем
Sп dT –Vп dР+ у1 dμ1 + у2 dμ2=0 2.9
dgп= -Sп dT +Vп dР+ μ1dу1+ μ2 dу2 2.10
В работе [14] дан вывод нулевого потенциала. Приведем его полностью. Для случая бинарной смеси уравнение внутренней энергии имеет вид:
Информация о химии
Бертолле (Berthollet), Клод Луи
Французский химик Клод Луи Бертолле родился в г. Таллуаре (Савойя). Окончил Туринский университет (1768). В 1770-1783 гг. – практикующий врач и аптекарь (с 1772 г. в Париже), лейб-медик при дворе герцога Орлеанского. Одновре ...
Дальтон (Dalton), Джон
Английский физик и химик Джон Дальтон родился в деревне Иглсфилд в Камбеоленде в семье ткача. Образование он получил самостоятельно, если не считать уроков по математике, которые он брал у слепого учителя Дж.Гауфа. В 1781–17 ...
Методические основы формирования химического языка в развивающем обучении химии
Состояние преподавания и знаний учащихся при использовании традиционной методики формирования химического языка убеждает в необходимости и совершенствования с учетом современных задач обучения. Весьма важно повысить с ...