第四节部分互溶和完全不互溶的双液系根据相律,f = 2 -? + 1 = 3 -?
(恒 p下 T-x图)
一、部分互溶双液系统
tC:最高临界溶解温度帽形线 ACB:相分界线帽形线外,为均匀一相帽形线内,溶液分层水 酚A B
W酚 %
C
t
t1
tC

a d bl1 l2
w1 w2
w
一、部分互溶双液系统
1,具有最高临界溶解温度的类型此类型即系统温度高于最高临界溶解温度时在任意浓度范围内都为均匀一相,系统温度低于最高临界溶解温度时一定浓度范围内溶液分层。 T-x相图如下:
温度 t1下,物系点即水、酚比例沿虚线
adb走,物系相的变化过程如下:
a点(帽形线以左):少量酚溶于大量水中,在未达到饱和溶解度之前,
系统为均匀一相。
f = 2 -? = 2 - 1 = 1(为 W酚 %)
b 点(帽形线以右):少量水溶于大量酚中,系统为均匀一相。同样:
f = 2 -? = 2 - 1 = 1(为 W酚 %)
一、部分互溶双液系统
1,具有最高临界溶解温度的类型水 酚A B
W酚 %
C
t
t1
tC
a d bl
1 l2
w1 w2w
d点(帽形线以下):溶液分为两相一相为 l1:水中饱和了酚的水相另一相为 l2:酚中饱和了水的酚相
f = 2 -? = 2 - 2 = 0
系统无变量,压力、温度确定,两相组成也定(为该温度、
压力下各自的饱和溶解度),帽形线以下为两相平衡区,杠杆规则可计算两相的相对量。
当温度 t 升至 tC (最高临界溶解温度)及 tC 以上,系统为均匀一相。
一、部分互溶双液系统
1,具有最高临界溶解温度的类型水 酚A B
W酚 %
C
t
t1
tC
a d bl
1 l2
w1 w2w
tC的高低反映了一对液体间相互溶解能力的强弱。 tC越低,液体间互溶性越好,
可利用 tC数据选择优良萃取剂。
l1和 l2这两个平衡共存的液相互称“共轭溶液”,相对量的多少可由“杠杆规则”求出:
含量:共轭溶液中酚的百分、
:物系点酚的百分含量
:共轭溶液的重量、
总总
21
21
21
21
21
ww
w
WW
wWwWwW
WWW
ll
ll
ll


一、部分互溶双液系统
1,具有最高临界溶解温度的类型水 酚A B
W酚 %
C
t
t1
tC
a d bl
1 l2
w1 w2w
一、部分互溶双液系统
1,具有最高临界溶解温度的类型一、部分互溶双液系统
2,具有最低临界溶解温度的类型一、部分互溶双液系统
3,同时具有最低和最高临界溶解温度的类型一、部分互溶双液系统
4,不具有临界溶解温度的类型不互溶是个相对概念,彼此溶解度很小,可忽略。
例如,Hg-H2O; CS2- H2O; C6H5Cl- H2O
沸点。其中任一低沸点组分的液系的沸点小于即同外压任意组成下双同外压下有:
bBbbAb
*
B
*
A
*
B
*
A
tttt
pppp
ppp



二、完全不互溶双液系通常在水银的表面盖一层水,企图减少汞蒸气,其实是徒劳的。
二、完全不互溶双液系
C6H5Cl
p
pA*
pB *
H2O
C6H5Cl
H2O x C6H5Cl
tB
tA
t
H2O C6H5Clx C6H5Cl
不互溶系统的 p-x图和 t-x图二、完全不互溶双液系水蒸汽蒸馏,
某些有机化合物性质不稳定或 沸点高,不能或不易用蒸馏方法提纯,且与水不互溶,可采 用通入水蒸汽,在小于
100?C下进 行蒸馏,馏分冷凝后,分层得产物。
二、完全不互溶双液系
μ1?ú ·D μ?
±? QM 429K
QN 3 7 3,1 5 K
+ ±? QO 3 6 8,1 5 K
由表可见,在溴苯中通入水气后,双液系的沸点比两个纯物的沸点都低,
很容易蒸馏。由于溴苯的摩尔质量大,蒸出的混合物中溴苯含量并不低。
二、完全不互溶双液系以水 -溴苯系统为例,两者互溶程度极小,而密度相差极大,很容易分开,图中是蒸气压随温度变化的曲线。
水蒸气发生器水蒸气蒸馏二、完全不互溶双液系
B
A
B
A
B
A
A
B
B
A
BB
AA
B
A
B
A
M
M
P
P
m
m
M
M
m
m
Mm
Mm
P
P
n
n
*
*
*
*


水蒸气蒸馏效率:水蒸气蒸馏的气相馏出物(即产物)中有:
二、完全不互溶双液系
(粗略)时水的饱和蒸气压代入也用,一般近似
,略小于下,水蒸汽蒸馏的沸点较大有利、,,效率的蒸汽消耗系数:有机物
:为要蒸出的有机物,即为水,若
C1 0 0C1 0 0
C1 0 0a t m1
B
BA
OH
BB
B
OH
B
OH
BB
OHOH
B
OH
2
2
2222

*
*
*
*
p
pM
m
m
m
m
Mp
Mp
m
m

二、完全不互溶双液系
pH20*精确值:查双液系沸点 tb下的 pH20*
或 pH20*=101325pa- pB*( tb下)
Example C2H5OH-CH3COOC2H5 的 T-x数据如表
x y T
0 0 77.15
0.025 0.070 76.70
0.1 0.164 75.0
0.240 0.295 72.6
0.360 0.398 71.8
0.462 0.462 71.6
0.563 0.507 72.0
0.710 0.600 72.8
0.833 0.735 74.2
0.942 0.880 76.4
0.982 0.965 77.7
1.00 1.00 78.3
1.draw the figure of T-x
2.x=0.8时,最初馏出物的组成为多少?
3.T=75.1,整个馏出物的组成为多少
y=?
4,蒸馏到最后一滴时 x=?
5.密闭蒸馏到最后一滴时 x=?
6.x=0.8的溶液完全分馏得到什么产物?
二、完全不互溶双液系
71
72
73
74
75
76
77
78
70
0.69
0.88
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