не досягаються, так як при підвищенні температури одна з рідин перетворюється на пару, а при зниженні температури одна з рідин кристалізується.
3.3 Рівновага пар-рідкий розчин в двокомпонентних системах
3.3.1 Рівновага пар-рідкий розчин в системах з необмеженою взаємною розчинністю рідин
Якщо розчин утворений із двох летючих, необмежено розчинних один в одному рідин, то пара, що знаходиться в рівновазі з рідким розчином, міститиме обидва компоненти. У загальному випадку склад пари відрізняється від складу рідкого розчину, з якого він отриманий. При невисоких тисках пара можна розглядати як суміш ідеальних газів. Якщо пар підпорядковується законам ідеальних газів і знаходиться в рівновазі з ідеальним розчином, то склад парової фази легко знайти, знаючи склад рідкої фази. Відповідно до закону Дальтона загальний тиск пари над ідеальним розчином дорівнює сумі парціальних тисків пари компонентів:
(9)
У всьому інтервалі концентрацій ідеального рідкого розчину розчинник і розчинена речовина підкоряються закону Рауля:
В
(10)
Для бінарного розчину, виходячи з (9) і (10),
(11)
звідси після деяких перетворень маємо
(12)
З рівняння (12) випливає, що тільки при рівності тисків пари над чистими компонентами) склад пара однаковий зі складом рідкого розчину, з якого він отриманий. У всіх інших випадках, навіть для ідеальних розчинів, склад пари відрізняється від складу вихідного розчину.
Серед реально існуючих розчинів є багато таких систем, для яких рівняння (12) дозволяє розрахувати склад пари заданому складі рідкого розчину. p> На практиці частіше доводиться зустрічатися з неідеальними розчинами, які не підпорядковуються законом Рауля. У цих випадках склад пари визначається дослідним шляхом. Для вивчення рівноваги пар-рідкий розчин застосовують два типи діаграм стану:
діаграми тиск пари - склад (Т - const)
діаграми температура кипіння - склад ( Р - const)
На практиці для вивчення рівноваги пар - рідкий розчин, частіше використовуються діаграми температура-склад (діаграми кипіння). Реальні розчини зі значним позитивним чи негативним відхиленням від ідеальності здатні утворювати азеотропні суміші (азеотропа), які на діаграмах стану. Азеотропні суміші - це розчини, при випаровуванні яких виходить пар того ж складу, що і початкова рідка суміш . азеотропна суміші-умовно інваріантні системи (С ум = 2 - 2 = 0). У реальних розчинах азеотропна суміш має найнижчу або найвищу температуру кипіння. При зміні зовнішнього тиску змінюється не тільки температура кипіння, але і склад азеотропного розчину. Це вказує на те, що азеотропна суміш не є хімічною сполукою. Як для ідеальних, так і для реальних розчинів справедливий перший закон Гіббса-Коновалова: пар порівняно з рідким розчином, з якого він отриманий, при рівнов...
