288 [1024x768]

297

RÓWNOWAGI FAZOWE W UKŁADACH WIELOSKŁADNIKOWYCH

zastosowanie w analizie różnych diagramów fazowych i oddaje nieocenione usługi przy ustalaniu proporcji różnych faz będących w równowadze.

Podwyższając temperaturę przechodzimy od stanu a, poprzez a' i a" do punktu K. Skład Jfaz ulega przy tym zmianie ze względu na wzrost wzajemnej rozpuszczalności. Skład fazy a zmienia się wzdłuż lewej gałęzi krzywej poprzez punkty b' i b"> natomiast skład fazy fi wzdłuż prawej gałęzi krzywej poprzez punkty c\ c". Zmienia się również proporcja obu faz; podczas podgrzewania ilość fazy fi zmniejsza się na korzyść fazy a. W punkcie K faza fi zanika w ogóle, powyżej tego punktu wkraczamy w obszar jednofazowy. Podobną analizę możemy przeprowadzić dla dowolnego innego diagramu fazowego równowag ciecz—ciecz.

Przykład

Mieszaninę 50 g alkoholu metylowego i 50 g n-heksanu podgrzano do 35°C. W temperaturze tej dwie powstające fazy ciekle zawierają 43,6 oraz 91,2% wag. heksanu. Jaki jest udział wagowy obu faz w mieszaninie?

Ułamek wagowy fazy bogatszej w alkohol znajdziemy ze stosunku

= 0,866

(91,2-50,0)

(91,2-43,6)

13,7% fazy bogatszej

Tak więc w mieszaninie mamy 86,6% fazy bogatszej w alkohol w węglowodór.

Potiziaf substancji między dwie fazy

Jeżeli do układu dwufazowego, np. dwu cieczy nie mieszających się, lub o ograniczonej rozpuszczalności, dodawać będziemy nowego składnika, który rozpuszczalny jest w obu fazach, to dojdzie do jego podziału między tymi fazami (zagadnienie można oczywiście rozszerzyć na większą liczbę faz będących w równowadze). Warunek równowagi dla takiego przypadku jest bardzo prosty, mianowicie potencjał chemiczny tego składnika musi być równy w obu fazach, które oznaczymy symbolami a i fi.

= Mn

Biorąc pod uwagę ogólne wyrażenie na potencjał chemiczny, otrzymujemy /tl + RT^a, = tf + RTlna,    (4.50)

gdzie: yu® i /aJ są standardowymi potencjałami chemicznymi dodawanego skład-