Tabela 29
Temperatury wrzenia i skład niektórycł
Ul | |||
Azeotropy z minimum temperatury wrzenia V |
Dwusiarczek____ Pirydyna — Woda Etanol — Woda * Czterochlorek węgla — Etanol Octan etylu — Etanol |
351,33 338,11 344,96 |
95,6% C.H6OH 82,8 % CC14 68,9% CH3COOC.H |
Azeotropy z mak- |
Chloroform — Aceton |
337,86 |
8,0% CHCI3 |
simum tempera- |
Woda — Kwas azotowy |
393,66 |
68,0% HNOa |
tury wrzenia |
Woda — Chlorowodór |
383,16 |
20,3 %HC1 |
Woda — Jodowodór |
| 400,16 |
58,0% HBr |
dużym nadmiarze tego ostatniego, po wyczerpaniu się wody zaczyna destylować azeotrop benzen—etanol, a następnie czysty etanol.
Szczegółowe omówienie aparatury i sposobu prowadzenia destylacji frakcjonowanej oraz rozdzielania azeotropów można znaleźć w podręcznikach technologii i inżynierii chemicznej10.
2.4.6. Ciecze mieszające się w sposób ograniczony. Wzajemna rozpuszczalność cieczy mieszających się ograniczenie jest praktycznie niezależna od ciśnienia i można ją badać pod ciśnieniem stałym, równym atmosferycznemu. Tym samym wielkością zmienną, od której zależy skład obydwu faz w takim układzie, staje się temperatura.
2.4.6.I. Wpływ temperatury na rozpuszczalność cieczy mieszających się ograniczenie. Przykładem cieczy mieszających się ze sobą w sposób ograniczony może być układ
Tabela 30
Wzajemna rozpuszczalność fenolu i wody
Temperatura |
% fenolu w górnej warstwie |
% fenolu w dolnej warstwie |
20 |
8,4 |
72,2 |
30 |
9,2 |
69,9 |
40 |
9,6 |
66,8 |
50 |
11,8 |
62,6 |
55 |
13,8 |
59,2 |
60 |
16,8 |
55,1 |
65 |
23,9 |
45,8 |
65,85 34,0'
l* Oborowski J.: Podstawy inżynierii chemicznej. WNT, Warszawa 1965.
fenol—woda. Małe ilości fenolu rozpuszczają się w wodzie tworząc układ jednofazowy, ale z chwilą osiągnięcia stężenia 8,4% fenolu w warstwie wodnej w temperaturze 20°, mieszanina rozdziela się na dwie warstwy; górną stanowi nasycony roztwór fenolu w wodzie, a dolną nasycony roztwór wody w fenolu. W miarę wzrostu temperatury rośnie wzajemna rozpuszczalność fenolu w wodzie i wody w fenolu,'Tak te~ w temperaturze 65,85° zanika granica faz i układ staje się jednorodny (tab. 30). Temperaturę tę nazywamy krytyczną temperaturą mieszalności. Przedstawiając dane z tabeli 30 na wykresie, otrzymujemy krzywą jak na rycinie 98. Z krzywej tej możemy odczytać zawartość fenolu i wody w obydwu warstwach w dowolnej temperaturze. Tak np. w temperaturze warstwa wodna ma skład określony przez punkt M, a warstwa fenolowa przez punkt N.
Ryc. 98. Rozpuszczalność wzajemna fenolu i wody w zależności od temperatury.
Wykres podzielony jest przez krzywą na cztery obszary. Obszar / odpowiada nienasyconym roztworom wody w fenolu, obszar II układom wody i fenolu o ograniczonej rozpuszczalności, obszar III nienasyconym roztworom fenolu w wodzie, a obszar IV układom jednofazowym.
Uwzględniając fakt, że ciśnienie nad tym układem ma wartość stałą równą 1 atmosferze, możemy regułę faz dla takich układów przedstawić równaniem
Powyżej krytycznej temperatury mieszalności układ fenol—woda jest jednofazowy, wobec czego liczba stopni swobody wynosi dwa
s = 2—1 + 1 = 2
Ryc. 99. Rozpuszczalność wząjemna trójety-loaminy i wody w zależności od temperatury.
Ryc. 100. Rozpuszczalność wząjemna nikotyny i wody w zależności od temperatury.
) 153