Cân bằng lỏng hơi (hóa lý)

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC GV: Đào Ngọc Duy ĐẠI CƯƠNG VỀ DUNG DỊCH Dung dịch hệ đồng thể hai hay nhiều chất mà thành phần chúng thay đổi giới hạn định Chất tan Dung môi C% CM CN Cm Dung dịch SỰ HÒA TAN KHÍ TRONG LỎNG Ảnh hưởng củaáp suất Ở nhiệt độ không đổi, độ hòa tan khí chất lỏng tỷ lệ thuận với áp suất riêng phần khí pha lỏng pi = ci kH pi: áp suất riêng phần Chỉ với dung dịch lý tưởng dungcdịch vô loãng i: nồng độ khí/lỏng xi: nồng độ phần mol SỰ HÒA TAN KHÍ TRONG LỎNG Ảnh hưởng nhiệt độ 298K kH,pc(T) = kH,pc(T°).exp(−C.( − )) T° T Khí O2 C(K) 1700 C = − ∆Hsol R H2 CO2 N2 500 2400 1300 He Ne 230 490 Ar CO 1300 1300 SỰ HÒA TAN CHẤT LỎNG TRONG CHẤT LỎNG Các chất lỏng dễ hòa tan vào dung môi giống Tan vô hạn & C2H5OH H2 O & CCl4 Tan tốt C2H5OC2H5 SỰ HÒA TAN CHẤT LỎNG TRONG CHẤT LỎNG Hệdung dịch tan lẫn vô hạn Ápsuất bão hòa cấu tử tỉ lệ thuận với phần phân tử dung dịch Pi = Pi°.xi Ápsuất bão hòa cấu tử nguyên chất Nồng độ phần P mol= PA°.xA + PB°.xB (Hệ cấu tử) SỰ HÒA TAN CHẤT LỎNG TRONG CHẤT LỎNG Giảnđồ Áp suất – Thành phần P = PA°.xA + PB°.(1- xA) P = (PA°-PB°).xA + PB° P-x xA xB PA° SỰ HÒA TAN CHẤT LỎNG TRONG CHẤT LỎNG Giảnđồ Áp suất – Thành phần Hệcloroform – ete etylic Hệ thực P = (PA°-PB°).aA + PB° Vapor – liquid equilibrium pha, F=2 pha, F=2 Positive deviation Hệ benzen - aceton SỰ HÒA TAN CHẤT LỎNG TRONG CHẤT LỎNG Giảnđồ Nhiệt độ– Thành phần Hơi T TA° đường sôi Lỏng đường sương L=H xBlong xB xBhoi T B° SỰ HÒA TAN CHẤT LỎNG TRONG CHẤT LỎNG Hệđẳng phí (Azeotrope) Hệđẳng phí hệcó thành phần pha lỏng pha cân trướcvà sau điểm sôi (điểm đẳng phí) nhiệt độcốđịnhvà áp suấtcốđịnh SỰ HÒA TAN CHẤT LỎNG TRONG CHẤT LỎNG Hệđẳng phí (Azeotrope) Cấutử Nhiệtđộsôi(1atm) A %lỏngtrong hỗnhợp B A B Hh C2H5OH C2H5OH C6H6 100,00 61,20 64,70 78,30 78,30 80,20 78,15 59,30 58,34 95,57 6,80 60,45 100,00 100,00 100,00 85,00 86,00 110,00 108,50 120,00 203,00 20,24 68,00 71,60 Nhiệtđộsôicựctiểu H2O CHCl3 CH3OH Nhiệtđộsôicựcđại H2O H2O H20 HCl HNO3 HClO4 SỰ HÒA TAN CHẤT LỎNG TRONG CHẤT LỎNG Hệdung dịch tan lẫn giới hạn B A F=1 Thành phần F=2 T Thành phần pha pha xB Giản đồ pha hệ tan giới hạn SỰ HÒA TAN CHẤT LỎNG TRONG CHẤT LỎNG Hệdung dịch tan lẫn giới hạn Phần đồng thể (tan vô hạn) Giản đồ pha hệ chất lỏng tan giới hạn gồm phần Phần dị thể (không tan lẫn) Hơi T T L=H L1 x L2 L1+L2 x Chưng cất TA° T T B° x1B xB x2B ... - aceton SỰ HÒA TAN CHẤT LỎNG TRONG CHẤT LỎNG Giảnđồ Nhiệt độ– Thành phần Hơi T TA° đường sôi Lỏng đường sương L=H xBlong xB xBhoi T B° SỰ HÒA TAN CHẤT LỎNG TRONG CHẤT LỎNG Hệđẳng phí (Azeotrope)... 1300 1300 SỰ HÒA TAN CHẤT LỎNG TRONG CHẤT LỎNG Các chất lỏng dễ hòa tan vào dung môi giống Tan vô hạn & C2H5OH H2 O & CCl4 Tan tốt C2H5OC2H5 SỰ HÒA TAN CHẤT LỎNG TRONG CHẤT LỎNG Hệdung dịch tan lẫn... thành phần pha lỏng pha cân trướcvà sau điểm sôi (điểm đẳng phí) nhiệt độcốđịnhvà áp suấtcốđịnh SỰ HÒA TAN CHẤT LỎNG TRONG CHẤT LỎNG Hệđẳng phí (Azeotrope) Cấutử Nhiệtđộsôi(1atm) A %lỏngtrong hỗnhợp