Практикум по органической химии методическая разработка для студентов факультета
жүктеу/скачать 2.32 Mb. Pdf көрінісі
|
| Р
АВНОВЕСИЕ ЖИДКОСТЬ - ГАЗ ДЛЯ СМЕСИ СОЕДИНЕНИЙ Распределение компонентов смеси А и В между жидкостью и паром характеризуется т.н. коэффициентом относительной летучести: α АВ = (y А /x А ):(y В /x В ) где х А и x В - содержания компонентов А и В в жидкости, у А и y В - в образующемся из нее паре. Состав пара определяется свойствами и межмолекулярным взаимодействиями компонентов. При небольших давлениях, когда пар с достаточной точностью подчиняется законам идеальных газов, в состоянии равновесия α АВ = (p А0 /p В0 ) (g А /g В ) где p А0 и p В0 - давление паров чистых компонентов А и В при температуре кипения смеси, g А и g В - коэффициенты активности этих компонентов в жидкой фазе, приблизительно пропорциональные их мольным концентрациям. Содержание в парах более летучего компонента тем больше, чем сильнее различаются упругости паров чистых компонентов. Важно отдавать себе отчет в том, что если жидкость содержит очень малые количества более летучего компонента, он может и не являться основным компонентом газовой фазы. Если коэффициент относительной летучести достаточно велик, вещества могут быть разделены методом перегонки - постепенным нагреванием смеси соединений с отбором фракций, соответствующих разным температурам. Отметим, что для эффективного разделения веществ, основанного на их различной летучести, необходимо обеспечивать равновесие между жидкой и газовой фазами. С этой точки зрения простая перегонка - процесс неравновесный, и для эффективного разделения смесей необходимо использовать ректификацию. При выполнении практических задач для выделения некоторых соединений будет использоваться простая перегонка. Она достаточно эффективна, если температуры кипения целевого соединения и примесей различаются хотя бы на 20°С - и даже в этом случае будет собрано значительное количество промежуточной фракции, содержащей оба компонента. Ректификация использоваться и обсуждаться в настоящем пособии не будет, желающие ознакомиться с теоретическими основами и практическими приемами по осуществлению ректификации могут обратиться к дополнительной литературе. |