Un grafic al compoziției fazei lichide de vapori a compoziției la presiune constantă
Tema №1. opţiunea 13
Prezintă dependența compozițiilor fazei lichide și să rămână în echilibru cu temperatura vaporilor pentru lichid sistemele cu două componente A - B la presiune constantă. Compoziția molară a fazei de vapori și x lichid y este exprimată ca procent de substanță A. Conform datelor:
1. construi un grafic al compoziției de vapori a compoziției în fază lichidă la presiune constantă.
2. construi un sistem de fierbere diagrama A - B.
3. determină un sistem punct de fierbere cu o fracție molară% din substanța A. Care este compoziția primei bule de vapori peste acest sistem; la care temperatura sistemului final de fierbere; ce compoziția ultima picătură de fază lichidă?
4. Se determină compoziția vaporilor care se află în echilibru cu faza lichidă, la o temperatură T1 de fierbere.
5 prin intermediul unui experiment poate determina compoziția unui sistem binar lichid, în cazul în care începe să fiarbă la o temperatură T1, în prezența diagrama sistemului de fierbere.
6. Ce componente și cât de mult poate fi recuperat din sistemul constând din b kg substanță A și B. Substanța kg
7. Componenta și cât de mult pentru a adăuga la cele de mai sus, în cap. 6, amestecul a apelat la un sistem de azeotrop.
9. Se determină variația sistemului în punctul azeotropă.
1. Dependența compoziției fazei lichide de vapori a compoziției la presiune constantă pentru sistemul C3 H6 O - CH3 OH
3. Determinarea punctului de fierbere al sistemului, cu o proporție molară de 60% din C3 H6 O.
Pentru a determina temperatura de fierbere a sistemului necesar pentru a efectua o perpendicular pe axa X care corespunde conținutului în sistem 60% C3 H6 O. Intersecția perpendiculara cu punct de fierbere curba compoziție lichidă (diagrama curba inferioară) indică punctul de pornire al sistemului de fierbere - a. Temperatura corespunzătoare 329,1 K. până la 329,1 K lichid sistem omogen. La 329,1 K începe sistem de fierbere constituit din 60% din C3 H6 O și 40% CH3OH. Pentru a determina compoziția fazei de vapori trebuie să dețină izotermei printr-o. Intersecția izotermei cu curba de abur saturat prezintă compoziția vaporilor (punctul c) - 66% C2 H6 O și 34% CH3OH. (Acest lucru va face parte din primul balon de vapori asupra sistemului). cuplu Compoziție C2 H6 O mai bogat decât lichidul. În consecință, faza lichidă sărăcit C3 H6 O și compoziția variază în funcție de linia de anunț. Compoziția vaporilor variază în linie cb. La punctul b (sub T≈329,5) toate fază rândul său lichid în vapori (aici, 329,5 - temperatura finală de fierbere). Compoziția de vapori egală cu lichidul inițial (60% C3 H6 O). Alcătuirea ultima picătură de fază lichidă este determinată de punctul d - aproximativ 53% din C3 H6 O și 47% CH3OH.
4. Compoziția vaporilor în echilibru cu faza lichidă la temperatura de fierbere a 329.25 K.
Cheltuielile izotermei T = 345 K, intersecția cu curba compoziția vaporilor oferă 2 puncte - f și e. Le determina compoziția fazei de vapori. Prin urmare, 63% din C3 H6 O și 37% CH3OH (din stânga, din punctul azeotropic) și 98% C3 H6 O și 2% CH3OH (chiar din punctul azeotrop).
5. Utilizarea unui experiment poate determina compoziția unui sistem binar lichid, în cazul în care începe să fiarbă la o temperatură T1, în prezența diagrama sistemului de fierbere.
La amestecul de pornire este necesară adăugarea unor componente, de exemplu, componenta A și din nou se măsoară temperatura de fierbere. Dacă pb scădere față de T1. Aceasta înseamnă că sistemul cuprinde dezavantaj A în comparație cu amestecul azeotrop, iar compoziția sa este determinată din partea stângă a diagramei (circa 63% C3 H6 O.), în caz contrar - dezavantaj conținut în și compoziția se determină din partea dreaptă a diagramei (98% C3 H6 O).
6. Ce componente și cât de mult poate fi recuperat din sistemul format din 73 kg C3 H6 O și 27 kg de CH3OH.
Σn = 1,09 + 0,84 = 1,93 kmoli
Se determină numărul de CH3 OH, a trecut în azeotrop:
Apoi, în formă pură pot fi distinse 0.84-0.27 = 0,57 kmol sau 0.57 * 32 = 18.2 kg de CH3OH.
7. Ce componente și cât de mult pentru a adăuga la cele de mai sus, în cap. 6, amestecul a apelat la un sistem de azeotrop.
Sistem conform revendicării 6 cuprinde 56,5% C3 H6 O 43,5% și CH3OH. Azeotropul este format din 80% din C3 H6 O și 20% CH3OH. Metanolul în sistem este defect, în raport cu azeotropul, prin urmare, trebuie să fie adăugat la sistem C3 H6 O pentru a obține de la sistemul azeotropă original.
Numărul de moli de CH3OH azeotrop - 0,84 kmol, care este de 20%. Apoi vom găsi proporția din cantitatea de C3 H6 O azeotrop.
Apoi, cantitatea de benzen se adaugă la sistemul original 3,36 - 1,09 = 2,27 kmol sau 2.27 * 58 = 131.6 kg
Definim mai întâi numărul de moli de substanță, care este conținută în sistemul de 2 kg. Pentru a calcula această greutate moleculară medie: MSR = * 0,6 + 58 32 * 0.4 = 47.6.
Cele 2 kg este continuta C3 H6 O și metanol.
Prin diagrama determină compoziția molară a fazelor lichidă și de vapori ale sistemului la T = 329.25 K, atunci când conținutul de lichid inițial 60% C3 H6 O - C3 H6 56% O în lichid și 63% C3 H6 O - în vaporii.
Conform regulii pârghiei, se determină numărul de C2 H6 O:
9. Se determină variația sistemului în punctul azeotropă.
C = 2 - 2 + 1 - 1 = 0
Variația în punctul azeotropic este egal cu 0, adică, invariante.
[1] „Colectarea de exemple și probleme în chimia fizică“, Kiseleva EV Karetnikau GS ed. 4, 1976 381 p.