ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Равновесие жидкость—жидкость из "Свойства газов и жидкостей Издание 3 " Многие жидкости смешиваются лишь частично, а в некоторых случаях, например для ртути и гексана при нормальных температурах, взаимные растворимости настолько малы, что такие жидкости практически можно считать несме-шиваемыми. Частичная смешиваемость наблюдается не только в бинарных смесях, но также в тройных (и высших) системах, что позволяет осуществлять разделение методом экстракции. [c.331] В этом разделе приводятся некоторые терлюдннамические соотношения, которые при наличии ограниченного числа экспериментальных данных могут использоваться для расчета составов фаз в системах жидкость—жидкость. [c.331] При обычных температурах и давлениях экспериментально определить составы двух существующих жидких фаз довольно просто. Вследствие этого техническая литература богата экспериментальными результатами для множества бинарных и тройных систем, полученных для температур около 25 °С и при давлениях, близких к атмосферному. Однако с удалением значений температуры и давления от соответствующих нормальных условий, количество экспериментальных данных резко снижается. [c.331] Другими словами, если А К2РТ, то компоненты 1 и 2 являются смешиваемыми жидкая фаза только одна. Однако если А 2ЯТ, то образуются две фазы, поскольку компоненты смешиваемы только частично. [c.331] Условие А = 2ЯТ называют условием начальной неустойчивости, а температура, соответствующая этому условию, называется критической температурой растворения, обозначаемой Т . Поскольку уравнение (8.13.2) симметрично по отношению к мольным долям Хг и х , то состав в критической точке будет х[ = х1 0,5. В типичных бинарных смесях коэффициент А есть функция температуры, а поэтому может существовать либо верхняя, либо нижняя критические температуры растворения, либо обе вместе (рис. 8.17 и 8.18). Верхняя критическая температура встречается чаще, чем нижняя. Системы, для которых характерны обе температуры, встречаются редко ). [c.332] Уравнения (8.13.7) и (8.13.8) содержат два неизвестных (х[ и Хх), определяемых методом последовательных приближений. Математически может быть получено несколько решений этих двух уравнений. Однако, с точки зрения физики, необходимо, чтобы О 1 и О 1. [c.333] Для того чтобы составить программу для ЭВМ, которая рассчитывала бы равновесные составы многокомпонентных систем жидкость—жидкость по выражению для избыточной энергии Гиббса, нужно быть большим мастером в области численного анализа. Весьма трудно создать программу, которая выходила бы на физически осмысленное решение при минимуме итераций. Эта трудность особенно чувствуется вблизи точки складки, где составы двух равновесных фаз становятся одинаковыми. [c.333] Кинг [44] дал несколько полезных рекомендаций по составлению эффективных программ расчета равновесных составов в двухфазных системах. [c.333] Если параметры рассчитываются по равновесным данным пар—жидкость, то в этом всегда есть некоторая неопределенность. За исключением случаев, когда экспериментальные данные отличаются очень высокой точностью, обычно бывает невозможно получить действительно единственный набор параметров. В типичном случае имеется ряд наборов параметров, причем любой набор из этого ряда может одинаково хорошо воспроизводить экспериментальные данные в пределах возможной погрешности эксперимента, (См., например, работы [3, 25].) При расчете многокомпонентного равеновесия пар—жидкость результаты не бывают чувствительны к выбору того или иного набора бинарных параметров. Однако когда рассчитывается многокомпонентное равновесие жидкость—жидкость результаты становятся чрезвычайно чувствительны к выбору таких параметров. Поэтому трудно получить надежные результаты по тройному (или более множественному) равновесию жидкость—жидкость при использовании бинарных параметров, рассчитанных по данным бинарного равновесия пар—жидкость. Для получения надежных результатов обычно бывает необходимым привлекать по крайней мере некоторые данные по равновесию жидкость—жидкость. [c.334] В табл. 8.25 представлены данные о взаимной растворимости для трех бинарных частично смешивающихся систем, а в табл. 8.26— значения параметров НРТЛ, определенные по описанной выше процедуре. [c.335] Используя эти значения параметров, авторы работы [9] получили хорошее описание тройной фазовой диаграммы. Погрешность описания не превышала в основном ошибки эксперимента. На рис. 8.19 и 8,20 дано сравнение расчетных н экспериментальных значений коэффициентов распределения для систем I и П. [c.335] При расчетах равновесия в многокомпонентных системах следует всегда использовать сначала бинарные данные, а уже затем для тонкой настройки — многокомпонентные. [c.336] Вернуться к основной статье