Здавалка
Главная | Обратная связь

Диаграмма с ограниченной растворимостью в жидком состоянии.



Рассмотрим, например системы из двух ограниченно растворимых жидкостей.

Все жидкости в той или иной степени растворяются друг в друге. По растворимости жидкости можно разделить на три типа:

1. Неограниченная растворимость: бензол-толуол, бензол-хлороформ.

2. Практически не растворимые друг в друге жидкости: бензол-вода, ртуть-вода.

3. Ограниченная растворимость: анилин-вода, ацетон-вода.

Ограниченную растворимость в двухкомпонентной системе можно наблюдать на примере системы фенол-вода (рис. 3.4).

Если к определенному количеству вода прибавить небольшими порциями фенол, то до некоторой концентрации будет образовываться однородный раствор фенола в воде. В тчк.В достигается насыщение (при данной температуре) воды фенолом; дальнейшее добавление фенола вызовет появление новой фазы: насыщенного раствора воды в феноле, состав которого соответствует точке С.

Т.е. в тчк. В гомогенная система распадается на две фазы: насыщенный раствор фенола в воде состава тчк. В и насыщенный раствор воды в феноле состава тчк. С. Дальнейшее добавление фенола (участок ВС) не изменяет состава каждой фазы; изменяется их относительное количество: количество раствора воды в феноле возрастает, а количество раствора фенола в вода уменьшается. После тчк. С (участок СD ) система вновь становится гомогенной; существует только одна фаза - ненасыщенный раствор воды в феноле.

Таким образом , мы имеем в равновесии две жидкие фазы с постоянным при данной температуре составом каждой из них.

Растворимость веществ зависит от температуры. Увеличение или уменьшение растворимости с повышением температуры определяется характером взаимодействия данной пары веществ. Если при растворении теплота поглощается, то, в соответствии с принципом Ле-Шателъе, с повышением температуры растворимость увеличивается, Если теплота выделяется (экзотермический процесс), то с повышением температуры растворимость уменьшается. Возможен и третий случай - с изменением температуры тепловой эффект растворения меняет знак: от эндотермического через нуль переходит к экзотермическому или наоборот. Все эти случаи зависимости растворимости от температуры находят отражение на диаграмме.

. Для системы фенол - вода растворимость компонентов друг в друге с повышением температуры увеличивается.

 

3.4

 

Кривая ВNК характеризует роcт растворимости фенола в воде при повышении температуры. Кривая С£К характеризует аналогичное увеличение растворимости воды в феноле. Как видно из рис. 3.4 по мере повышения температуры составы равновесных фаз сближаются и в тчк. К они совпадают. Это означает, что при температуре, соответствующей тчк. К (Тк) и выше, ее система становится однородной, т.е. выше этой температуры фенол и вода неограниченно взаимно растворимы. .

Температура, соответствующая максимуму на кривой растворимости называется верхней критической температурой растворения.

Bo-втором случае растворимость компонентов возрастает с понижением температуры (рис.3.5 а, система коллидин - вода). Соответствующий минимум на кривой зависимости растворимости компонентов и температуры называется нижней критической температурой растворения.

Существуют системы (например никотин-вода, рис.3.56) и с верхней и с нижней (6) критической температурами растворения.

Рис. 3.5. Диаграммы состояния с нижней (а); с верхней и нижней (б) критическими температурами растворения Полученные диаграммы можно применять для анализа состояния систем. Так, например из рис.3.4видно,что система общим составом тчк R в тчк. R' распадается на две фазы состава R'и R". При дальнейшем понижения температуры до T, система состоит из двух равновесных фаз состава Р и М . Относительное количество этих фаз можно определить по правилу рычага

(Масса состава Р)/(Масса составаМ)=ОМ/OР.

Растворы могут образовываться также и при кристаллизации твердых веществ. В этом случае возможно образование твердых растворов замещения и твердых растворов внедрения.







©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.