background image

 

1

Równowaga 

ciecz - para 

w układach 

dwuskładnikow

ych

 (b)

Waldemar Ufnalski

Wprowadzenie do termodynamiki 

chemicznej

Wykład 12b

25

50

75

100

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

x

B

,  y

B

P

/T

r

A

B

c + g



 g

 P*

A

 P*

B

c + g

background image

 

2

12.4. Układy rzeczywiste 

z nieograniczoną 

mieszalnością w fazie 

ciekłej

Wykład 12b

background image

 

3

Układ rzeczywisty (T = 
const)...

Czysty B

(g)

P

*B

Czysty B

(c)

P

*B

Czysty B

(c)

P

B

(g)

 w parze nad 

roztworem P, y

B

B

(c)

 w roztworze

 P, x

B

T=co
nst



B

(

4)



B

(

3)



B

(

2)



B

(

1)



B

(

5)

background image

 

4

Układ rzeczywisty (T = 
const)...

 

0

2

B

 

0

5

B

 

*

ln

B

B

B

f

f

RT

1

 

B

B

a

RTln

4

 

*

*

B

B

B

P

P

V

3

Przeniesienie składnika B między 
fazami będącymi w stanie równowagi

Izotermiczna zmiana 
ciśnienia gazu rzeczywistego

Izotermiczne przeniesienie 
do roztworu rzeczywistego

Izotermiczna zmiana 
ciśnienia substancji ciekłej

Bilans:

 

 

 

 

 

0

1

5

4

3

2

B

B

B

B

B

background image

 

5

Układ rzeczywisty 
(T=const)...

Wobec:

Bilans:

0

*

*

*

ln

ln

B

B

B

B

B

P

P

V

a

RT

f

f

RT

RT

P

P

V

a

f

f

B

B

B

B

B

*

*

*

ln

(18
)

4

10

RT

P

P

V

B

B

*

*

1

B

B

B

a

f

f

*

B

B

B

a

f

f

*

- dla dowolnego 
składnika

(19
a)

B

B

B

B

B

B

x

P

Py

*

*

(19
b)

background image

 

6

Układ rzeczywisty 
(T=const)...

A

A

A

A

A

B

B

B

B

B

x

P

Py

P

x

P

Py

P

*

*

Jeżeli P  0,1 MPa

(20a/
b)

1

*

B

B

Wnioski:

Pod umiarkowanymi ciśnieniami o charakterze 
izotermy decydują praktycznie odchylenia od 
doskonałości w fazie ciekłej
Jeżeli 

A/B

 > 1 (tzn. G

E

 >0) 

 

P

A/B

 > P

A/Bid

 

 P > P

id

Jeżeli 

A/B

 < 1 (tzn. G

E

 <0) 

 

P

A/B

 < P

A/Bid

 

 

P < P

id

background image

 

7

Układ rzeczywisty dwuskładnikowy 
(T=const)...

1) G

E

 = 0   

   (doskonały)

Homo -

2) G

E

 > 0 

  (

- zeotrop dodatni

)

3) G

E

 >> 0 

  (

-

 

azeotrop 

dodatni

)

4) G

E

 < 0 

  (

-

 

zeotrop ujemny

)

5) G

E

 << 0 

  (

-

 

azeotrop ujemny

)

50

100

150

200

250

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

x

B

P

/T

r

A

B

1

2

3

4

5

background image

 

8

Układ rzeczywisty dwuskładnikowy (P 
= const)...

Izobara van Laara...

(22a/
b)

 

 

 

B

B

A

A

A

A

B

x

exp

exp

exp

1

 

 

 

B

B

A

A

B

B

B

A

B

A

B

y

exp

exp

exp

exp

 





T

T

T

R

S

T

B

A

B

A

par

B

A

*

/

*

/

/

Krzywa wrzenia 
(21a)

Krzywa 
kondensacji(21b)

background image

 

9

Układ rzeczywisty dwuskładnikowy...

Homozeotrop dodatni

Izoterma 
równowagi

Izobara 
równowagi

50

100

150

200

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

x

B

,  y

B

P

/T

r

P(x

B

)

P(y

B

)

ciecz (c)

para (g)

c + g

300

350

400

450

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

x

B

, y

B

T

/K

 

ciecz (c)

T

w

(x

B

)

para (g)

T

w

(y

B

)

c + g

background image

 

10

Układ rzeczywisty dwuskładnikowy...

Homozeotrop ujemny

Izoterma 
równowagi

Izobara 
równowagi

50

100

150

200

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

x

B

,  y

B

P

/T

r

P(x

B

)

A

B

P(y

B

)

ciecz (c)

para (g)

c + g

300

325

350

375

400

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

x

B

, y

B

T

/K

 

A

B

ciecz (c)

T

w

(x

B

)

para (g)

T

w

(y

B

)

c + g

background image

 

11

Układ rzeczywisty dwuskładnikowy...

Homoazeotrop dodatni

Izoterma 
równowagi

Izobara 
równowagi

350

375

400

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

x

B

, y

B

T

/K

 

A

B

ciecz (c)

T

w

(x

B

)

para (g)

T

w

(y

B

)

c + g

c + g

az

50

100

150

200

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

x

B

,  y

B

P

/T

r

P(x

B

)

A

B

P(y

B

)

ciecz (c)

para (g)

c + g

az

background image

 

12

Układ rzeczywisty dwuskładnikowy...

Homoazeotrop ujemny

Izoterma 
równowagi

Izobara 
równowagi

100

125

150

175

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

x

B

,  y

B

P

/T

r

P(x

B

)

A

B

P(y

B

)

ciecz (c)

para (g)

c + g

c + g

az

325

350

375

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

x

B

, y

B

T

/K

 

A

B

ciecz (c)

T

w

(x

B

)

para (g)

T

w

(y

B

)

c + g

az

c + g

background image

 

13

Układ rzeczywisty dwuskładnikowy...

Homoazeotrop dodatni - izoterma równowagi

Sprężanie/ 
rozprężanie
Bilans 
materiałow
y (reguła 
dźwigni)
 

a n

C

 = b n

G

125

150

175

200

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

x

B

,  y

B

P

/T

r

A

B

C

G

S

b

a

background image

 

14

Układ rzeczywisty dwuskładnikowy...

Homoazeotrop dodatni - izobara równowagi

Ogrzewanie 
/ oziębianie
Bilans 
materiałow
y (reguła 
dźwigni)
 

a n

C

 = b n

G

355

360

365

370

375

380

385

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

x

B

, y

B

T

/K

 

A

B

C

G

S

b

a

background image

 

15

Układ rzeczywisty dwuskładnikowy...

W układzie zawierającym jedną fazę 
ciekłą i fazę gazową:

B

B

T

B

x

y

x

P





0

Izoterma Gibbsa - Konowałowa

B

B

P

B

x

y

x

T





0

Izobara Gibbsa - Konowałowa

background image

 

16

Układ rzeczywisty dwuskładnikowy 
(T=const)...

Homoazeotropia w roztworach prostych...

az

B

az

B

az

A

az

B

A

az

B

az

B

az

B

B

az

B

x

y

x

P

y

P

x

P

Py

1

1

*

*

 

az

B

az

A

A

B

P

P

*

*

(2
3)

 

 

 

2

2

1

az

B

az

B

A

B

x

RT

T

g

x

RT

T

g

P

P

exp

exp

*

*

(2
4)

background image

 

17

Układ rzeczywisty dwuskładnikowy 
(T=const)...

Homoazeotropia w roztworach prostych...

(2
5)

(2
6)

 

T

g

P

P

RT

x

A

B

az

B

2

2

1

*

*

ln

Wobe
c

1

0

az

B

x

 

 

 

1

T

g

T

P

T

P

RT

A

B

*

*

ln

Warunek 
wystąpienia 
homoazeotropii w 
roztworze 
prostym

background image

 

18

Układ rzeczywisty dwuskładnikowy 
(T=const)...

Graniczne prężności cząstkowe składników...

1) 
P

A

(x

B

)

2) 
P

B

(x

B

)

3) 
P(x

B

)

0

50

100

150

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

x

B

P

/T

r

P

*

A

A

B

P

*

B

1

2

3

background image

 

19

Układ rzeczywisty dwuskładnikowy 
(T=const)...

Graniczne prężności cząstkowe składników...

1) 
P

A

(x

B

)

2) 
P

B

(x

B

)

3) 
P(x

B

)

0

50

100

150

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

x

B

P

/T

r

P

*

A

A

B

P

*

B

1

2

3

background image

 

20

Układ rzeczywisty dwuskładnikowy 
(T=const)...

Graniczne prężności cząstkowe składników...

0

B

x

 

 

c

B

g

B

Warunek równowagi np. dla składnika B:

Dla

 

 

 

 

B

c

o

B

o

B

g

o

B

x

RT

T

P

P

RT

T

ln

ˆ

ln

 

B

A

B

H

o

B

x

T

K

P

P

/

 

 

 

 

 





RT

T

T

T

K

g

o

B

c

o

B

A

B

H

ˆ

exp

/

Prawo Henry’ego:

(2
7)

(2
8)

background image

 

21

12.5. Układy rzeczywiste 

z luką mieszalności 

składników w fazie 

ciekłej

Wykład 12b

background image

 

22

Układ rzeczywisty dwuskładnikowy...

Luka mieszalności w fazie ciekłej...

g

c

y

B

x

B

P, T = const

g

y

B

P, T = const

x

B

x

B

Możliwe typy równowag ciecz - para

background image

 

23

Układ rzeczywisty dwuskładnikowy...

Luka mieszalności w fazie ciekłej...

Warunek równowagi dyfuzyjnej:

A

g

A

A

A

A

A

y

P

T

x

P

T

x

P

T

,

,

,

,

,

,

B

g

A

B

A

B

B

y

P

T

x

P

T

x

P

T

,

,

,

,

,

,

(29
a)

(29
b)

Wniosek:

 Jeżeli układ zawiera dwie fazy ciekłe 

to niezależne od średniego składu układu 
pozostają:
składy faz ciekłych
potencjały chemiczne składników
ciśnienia cząstkowe składników
skład fazy gazowej
ciśnienie sumaryczne (temperatura wrzenia)

background image

 

24

Układ rzeczywisty dwuskładnikowy...

Heterozeotrop (dodatni)

Izoterma 
równowagi

Izobara 
równowagi

0

100

200

300

400

500

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

x

B

,  y

B

P

/T

r

A

B

c + g



 g

 P*

A

 P*

B

300

350

400

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

x

B

, y

B

T

/K

 

A

B

T*

A

T*

B

c+g



g

background image

 

25

Układ rzeczywisty dwuskładnikowy...

Heteroazeotrop (dodatni)

Izoterma 
równowagi

Izobara 
równowagi

25

50

75

100

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

x

B

,  y

B

P

/T

r

A

B

c + g



 g

 P*

A

 P*

B

c + g

300

325

350

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

x

B

, y

B

T

/K

 

A

B

T*

A

T*

B

c+g



g

c+g

background image

 

26

Układ rzeczywisty dwuskładnikowy...

Heteroazeotrop (dodatni) - granica dla  G

 + niesk.

Izoterma 
równowagi

Izobara 
równowagi

25

50

75

100

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

x

B

,  y

B

P

/T

r

A

B

A + g

A + B

 g

 P*

A

 P*

B

B + g

300

325

350

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

x

B

, y

B

T

/K

 

A

B

T*

A

T*

B

A + g

A + B

g

B + g

background image

 

27

Układ rzeczywisty dwuskładnikowy...

Homoazeotrop (+) w układzie z luką mieszalności

Izoterma 
równowagi

Izobara 
równowagi

0

100

200

300

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

x

B

,  y

B

P

/T

r

A

B

c + g



 g

 P*

A

 P*

B

c + g

280

300

320

340

360

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

x

B

, y

B

T

/K

 

A

B

T*

A

T*

B

c + g



g

c+g

background image

 

28

Układ rzeczywisty dwuskładnikowy...

Heteroazeotrop - izoterma równowagi

Sprężanie/ 
rozprężanie
Bilans 
materiałow
y (reguła 
dźwigni)
 

a n

C

 = b n

G

25

50

75

100

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

x

B

,  y

B

P

/T

r



 g

 P*

A

 P*

B

a

b

S

C

G

background image

 

29

Układ rzeczywisty dwuskładnikowy...

Heteroazeotrop - izobara równowagi

Ogrzewanie 
/ oziębianie
Bilans 
materiałow
y (reguła 
dźwigni)
 

a n

C

 = b n

G

300

325

350

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

x

B

, y

B

T

/K

 

A

B

T*

A

T*

B



g

G

C

S

b

a

background image

 

30

12.6. Układy zawierające 

składnik praktycznie 

nielotny

Wykład 12b

background image

 

31

Układ zawierający nielotny składnik B 
 

(T = const)

 

...

3

10

*

*

B

A

P

P

A

A

A

A

A

a

P

x

P

P

P

*

*

 

 

A

(30
)

*

A

P

(31
)

A

A

A

A

A

A

x

P

a

P

P

P

P

1

1

*

*

*

Obniżenie prężności pary:

1

1

A

A

A

A

A

A

x

a

P

P

P

P

P

*

*

*

B

A

dosk

x

P

P

*

)

(

B

A

dosk

x

P

P

*

)

(

Obniżenie prężności pary - układ doskonały:

(31
a)

(31
b)

(32
b)

(32
a)

background image

 

32

Układ zawierający nielotny składnik B 
 

(T = const)

 

...

-0,5

-0,4

-0,3

-0,2

-0,1

0,0

0,00

0,05

0,10

0,15

x

B

P

/P

*

4

1

2

3

Obniżenie 
prężności pary 
nad roztworami 
wodnymi:
1) NaNO

3

2) LiCl
3) NaOH
4) H

2

SO

4

background image

 

33

Układ zawierający nielotny składnik B 
 

(P = const)

 

...

P

z

 = 

const

T*

A

T

A

P*

A

P

A

P

T

*

A

w

w

T

T

T

(3
3)

 

2

*

*

*

*

A

A

A

p

w

A

T

R

P

H

T

P

dT

dP

(3
4)

(34) 
+

 
(32a

Założenie x

B

 < 

0,1 

 

B

A

p

A

w

x

H

T

R

T

*

*

2

(3
5)

   

B

m

A

e

w

c

K

 

 

*

*

A

p

A

A

A

e

H

M

T

R

K

1000

2

A

B

B

A

B

B

n

n

n

n

n

x

(35a)

(35
b)

background image

 

34

Układ zawierający nielotny składnik B 
 

(P = const)

 

...

Ebuliometria - zastosowania:

Wyznaczanie masy molowej (średniej 
masy molowej w przypadku asocjacji) 
substancji B

Wyznaczanie entalpii parowania 
rozpuszczalnika 

R o zp u szczaln ik T *

A

/K

K

e

(A )

W od a

373,15

0,51

B en zen

353,35

2,57

S O

2

263,00

1,49

1,4 –  d iok san

373,45

3,13

J od ek  m ety lu

314,45

5,01

background image

 

35

12.7. Rozpuszczalność 

gazów w cieczach

Wykład 12b

background image

 

36

Rozpuszczalność gazów (B) w 
cieczach (A)

 

...

Fakty doświadczalne:

x

B

(P

B

)

T=const

 jest zawsze 

funkcją rosnącą

x

B

(T)

P=const

 jest na ogół 

funkcją malejącą (istnieją 
układy dla których jest to 
zależność nie 
monotoniczna)

x

B

(T, P

B

) zależy bardzo 

istotnie od natury gazu B i 
rozpuszczalnika A

g

c

P

B

x

B

T = const

background image

 

37

Rozpuszczalność gazów (B) w 
cieczach (A)

 

...

(36
)

 

 

T

P

T

P

B

A

*

*



Założeni
a:

*

*

B

B

A

P

P

P

Warunek równowagi 
dyfuzyjnej:

B

c

B

g

B

x

P

T

P

T

,

,

,

)

(

)

*(

B

P

T

B

c

B

x

T

c

B

x

P

c

B

T

g

B

P

g

B

dx

x

dP

P

dT

T

dP

P

dT

T

B

B

,

)

(

,

)

(

,

)

(

)

*(

)

*(





















(37
)

background image

 

38

Rozpuszczalność gazów (B) w 
cieczach (A)

 

...

(38
)

Wobe
c:

Dla T = 
const

(39
)

0





B

P

T

B

c

B

g

B

c

B

g

B

c

B

dx

x

dP

V

V

dT

S

S

,

)

(

)

(

*

)

(

)

(

*

)

(

P

T

B

c

B

g

B

c

B

T

B

x

V

V

P

x

,

)

(

)

*(

)

(









0





P

T

B

c

B

x

,

)

(

)

*(

)

(

g

B

c

B

V

V

0





T

B

P

x

(40
)

background image

 

39

Rozpuszczalność gazów (B) w 
cieczach (A)

 

...

(39
)

Dla niezbyt wysokich ciśnień - 
uproszczenia:

)

*(

)

(

g

B

c

B

V

V



B

g

B

P

RT

V

)

*(

B

c

o

B

c

B

x

RTln

ˆ

)

(

)

(

(41
)

B

B

B

B

T

B

B

P

x

x

RT

P

RT

P

x





background image

 

40

Rozpuszczalność gazów (B) w 
cieczach (A)

 

...

Dla niezbyt wysokich ciśnień...

(42
)

const

x

P

B

B

ln

ln

Prawo 
Henry’ego:

 

B

A

B

H

B

x

T

K

P

)

/

(

Stała Henry’ego K

H

(B/A)

 jest funkcją 

temperatury - indywidualną dla każdej 
pary składników A + B 

background image

 

41

Rozpuszczalność gazów (B) w 
cieczach (A)

 

...

Wobe
c:

Dla P = const  
(38)

(43
)

(44
)

P

T

B

c

B

B

rozp

P

T

B

c

B

g

B

c

B

P

B

x

S

x

S

S

T

x

,

)

(

,

)

(

)

*(

)

(













)

*(

)

*(

)

(

)

(

g

B

g

B

c

B

c

B

TS

H

S

T

H

P

T

B

c

B

B

rozp

P

T

B

c

B

g

B

c

B

P

B

x

T

H

x

T

H

H

T

x

,

)

(

,

)

(

)

*(

)

(













background image

 

42

Dla roztworów rozcieńczonych - 
uproszczenie:

B

c

o

B

c

B

x

RTln

ˆ

)

(

)

(

Rozpuszczalność gazów (B) w 
cieczach (A)

 

...

(44
)

B

B

rozp

B

B

rozp

P

B

x

RT

H

x

RT

T

H

T

x

2







dT

RT

H

x

d

B

rozp

B

2

ln

const

T

R

H

x

B

rozp

B

1

ln

(45
)

background image

 

43

12.8. Równowaga 

osmotyczna

Wykład 12b

background image

 

44

Równowaga 
osmotyczna

 

...

A - rozpuszczalnik

B - substancja 
rozpuszczona

 - czysty 

rozpuszczalnik

 - roztwór B + A

P

P

P



P

A

A

P

P

P





P

A

A

Ciśnienie osmotyczne 
roztworu:

P

(46
)

background image

 

45

Równowaga 
osmotyczna

 

...

P

 

= P

 - spontaniczna migracja 

rozpuszczalnika - uzasadnienie:

A

A

A

A

A

x

P

T

a

RT

P

T

x

P

T

,

,

ln

,

,

,

*

(47
)

Wobec x

A

 < 

1

1

A

A

x

P

T

a

,

,

P

T

x

P

T

A

A

A

,

,

,

*

(48
)

Wniosek:

Rozpuszczalnik A migruje spontanicznie 
z fazy 

 do roztworu 

 - proces 

przebiega nieodwracalnie aż do 
wyczerpania rozpuszczalnika (zaniku 
fazy 

)

background image

 

46

Równowaga 
osmotyczna

 

...

P

 

> P

 - stan równowagi 

osmotycznej...

(49
)

(50
)

P

T

x

P

T

A

A

A

,

,

,

*

dP

P

x

P

T

a

RT

P

T

x

P

T

P

P

x

T

A

A

A

A

A

A





,

*

,

,

ln

,

,

,

(51
)

A

A

A

A

A

A

V

x

P

T

a

RT

P

T

x

P

T

,

,

ln

,

,

,

*

(49) + 
(51)

A

A

V

a

RTln

(52
)

background image

 

47

Równowaga 
osmotyczna

 

...

P

 

> P

 - stan równowagi 

osmotycznej...

(53
)

(54
)

(52) + 
(53)

Praktyczny współczynnik osmotyczny 
- definicja      (N. Bjerrum, 1916):

B

A

A

A

x

RT

P

T

x

P

T

,

,

,

*

B

A

x

a

ln

A

B

V

x

RT

Praktyczny współczynnik osmotyczny 
roztworu rozcieńczonego istotnie zależy od 
x

B

 - jest dogodny do opisu roztworów 

rozcieńczonych.

background image

 

48

Równowaga 
osmotyczna

 

...

Roztwory bardzo 
rozcieńczone...

(55
)

(56
)

Wobec x

B

 <<1 

B

A

A

x

x

a

1

*

A

A

V

*

ln

A

B

V

x

RT

1

B

B

x

1

ln

A

B

B

A

B

B

n

n

n

n

n

x

RT

c

RT

V

n

n

B

A

A

B

*

background image

 

49

Osmoza i równowaga osmotyczna - 
znaczenie i zastosowanie

 

...

Transport wody przez błony komórkowe 
roślin i zwierząt;. sztywność (turgor) liści 
roślin oraz elastyczność tkanek zwierząt.

Ciśnienie osmotyczne osocza krwi ludzkiej 
wynosi ok. 0,6 MPa (ok. 0.9 % wag. NaCl); 
wprowadzenie do krwi wody destylowanej 
powoduje hemolizę tzn. pękanie 
czerwonych ciałek krwi, które "pęcznieją" 
wskutek migracji do ich wnętrza wody - 
płyny injekcyjne muszą być izotoniczne z 
osoczem krwi 

background image

 

50

Osmoza i równowaga osmotyczna - 
znaczenie i zastosowanie

 

...

”Mięknięcie" liści sałaty, kapusty lub 
pokrojonych ogórków po ich posoleniu 
wynika z utraty przez ich komórki wody 
wskutek osmozy

.

 Pomiar ciśnienia osmotycznego 
rozcieńczonego roztwo- ru nieelektrolitu 
umożliwia wyznaczenie jego stężenia 
molowego (masy molowej) - jest to jedna z 
metod wyznaczania średnich mas 
molowych polimerów.

• 

Jeżeli roztworowi zamkniętemu przegrodą 

półprzepu - szczalną narzuci się ciśnienie 
większe od jego ciśnienia osmotycznego, to 
zawarty w nim rozpuszczalnik będzie 
migrował  z roztworu do czystego 
rozpuszczalnika - jest to jedna z metod 
odsalania wody morskiej. 

background image

 

51

12.9. Podstawy 

rozdzielania substancji 

metodą destylacji

Wykład 12b

background image

 

52

Destylacja rzutowa

Faza ciekła (A + B) jest przegrzewana pod 
zwiększonym ciśnieniem w wymienniku 
ciepła (1), a następnie rozprężana w dyszy i 
wprowadzana do separatora (2), w którym 
ustala się stan równowagi fazowej 
(teoretycznie). Układ rozdziela się na fazę 
gazową i ciekłą o różnych składach.

background image

 

53

Destylacja różniczkowa prosta

Podgrzewana faza ciekła (A + B) wrze (P=const) 
w zbiorniku (1). Pary o składzie równowagowym 
względem fazy ciekłej (teoretycznie) są 
skraplane całkowicie w chłodnicy (2). Ich 
chwilowy skład różni się od chwilowego składu 
fazy ciekłej. W miarę odparowywania cieczy jej 
skład ulega zmianie, zmienia się też średni skład 
skroplin. Metoda ta pozwala uzyskać destylat 
(skropliny) wzbogacone w jeden ze składników w 
porównaniu  z początkowym składem cieczy

background image

 

54

Rektyfikacja na 
kolumnie

Podgrzana wstępnie mieszanina 
cieczy i pary (2) jest 
wprowadzana do kolumny. Na 
kolejnych półkach ustala się 
stan rów- nowagi (teoret.) 
między parą (wędrującą do 
góry) i spływająca z góry cieczą, 
w wyniku czego obie fazy 
zmieniają swój skład. Para 
opuszczająca kolumnę jest 
skraplana  w deflegmatorze (4).

Część skroplin wraca do 
kolumny, reszta stanowi 
rektyfikat wzbogacony 
istotnie w jeden ze 
składników. Spływająca 
z kolumny ciecz jest 
ponownie 
odparowywana w kotle 
(3).

background image

 

55

Destylacja z parą 
wodną.

Mieszania wody i 
zanieczyszczo- nej 
(głównie smolistymi 
produk- tami rozkładu) 
substancji nie 
mieszającej się 
praktycznie z wodą wrze 
w kolbie (1) mieszana 
intensywnie 
strumieniem przeg- 
rzanej pary wodnej. 
Układ jest 
heteroazeotropem, przy 
czym P

*

S

 << P

*

H2O

Prężność pary nad mieszaniną dwóch „czystych” 
się cieczy jest równa sumie prężności par P = 
P

*

H2O

 + P

*

S

 > P

*

H2O

, wskutek czego T

w

 < T

*

H2O. 

Opuszczająca kolbę para jest całkowicie 
skraplana w chłodnicy (3) i rozdziela się na 
„czystą wodę” oraz „czystą substancję S” (tzn. 
pozbawioną substancji smolistych). Metodę 
stosuje się do wstępnego oczyszczenia substancji 
S zanieczyszczonej podczas jej syntezy w wysokiej 
temperaturze produktami pirolizy. 

background image

 

56

background image

 

57

Jeżeli coś może się nie udać – 
nie uda się na pewno.

Jeżeli udoskonalasz  coś 
dostatecznie długo – na pewno 
to zepsujesz.

(wybrane prawa Murphy’ego)


Document Outline