|
-2 rasm. Raul qonuniga bo‘ysunadigan binar aralashmalar uchun xarakterli bog‘liqliklar
|
| bet | 51/64 | | Sana | 03.12.2023 | | Hajmi | 6,57 Mb. | | #110142 |
Bog'liq Ma\'ruza matnlari (5)5-2 rasm. Raul qonuniga bo‘ysunadigan binar aralashmalar uchun xarakterli bog‘liqliklar.
a — qaynayotgan suyuqlik ustidagi bug‘larning tarkibga bog‘liq ravishdagi qayishqoqligi; b — aralashmaning qaynash va kondensatsiyalanish diagrammasi ( t-x-faza diagrammasi); v — y-x muvozanat diagrammasi.
5-2,a rasmda binar aralashma uchun Raul qonuni grafik tarzda keltirilgan. Ordinatalar o‘qi bo‘ylab bug‘larning qayishqoqligi (bu o‘rinda qayishqoqlik – qandaydir bir tashqi ta’sir ko‘rsatish to‘xtagandan keyin qattiq jismlarning boshlang‘ich shakl va hajmni, suyuqlik va gazlarning esa boshlang‘ich hajmni qayta tiklash xususiyati – izoh tarjimonniki), abssissalar o‘qi bo‘ylab aralashmaning mol-foyizlardagi tarkibi joylashtirilgan.
Koordinatalarning boshlanishi aralashmadagi V moddaning (uchuvchan bo‘lmagan tarkibiy qismning) 100 mol-foyiz miqdorga va shundan kelib chiqqan holda A moddaning nol mol-foyiziga to‘g‘ri keladi. Abssissalar o‘qining oxirgi nuqtasi A uchuvchan tarkibiy qismning 100 mol-foyiziga mos keladi.
(5-5) va (5-5a) formulalardan shu narsa kelib chiqadiki, har ikkala tarkibiy qism bug‘larining parsial bosimlari to‘g‘ri chiziqlar bilan tasvirlanadi. Yig‘indi bosim ham A va V to‘g‘ri chiziqlarning oxirgi nuqtalari orqali o‘tkazilgan to‘g‘ri chiziq bilan tasvirlanadi.
Shunday qilib, bir-biriga kimyoviy ta’sir ko‘rsatmaydigan va bir jinsli eritmani beradigan ikkita suyuqlik aralashtirilganda, bug‘larning yig‘indi bosimi eritmaning tarkibi o‘zgarishi bilan xuddi o‘sha temperaturada sof holda qaynayotgan bitta suyuqlik bug‘ining qayishqoqlik qiymatidan xuddi o‘sha sharoitdagi ikkinchi suyuqlik bug‘ining qayishqoqlik qiymatigacha to‘g‘ri chiziqli qonun bo‘yicha monogon (bir tekis) ravishda o‘zgaradi.
Berilgan bosimda suyuq eritmaning qaynash temperaturasi, suyuqlikning tarkibi va olinadigan bug‘larning tarkibi o‘rtasidagi qaynash va kondensatsiyalanish diagrammasi yoki faza diagrammasi deb ataladigan bog‘lanishlarning grafik tasviri 5-2, b rasmda keltirilgan. Bu grafikning ordinatalar o‘qi bo‘ylab aralashmaning temperaturasi, abssissalar o‘qi bo‘ylab esa – tarkibiy qismlarning suyuq va bug‘ fazalardagi molekular ulushlari joylashtirilgan. Suyuq aralashmaning qaynash temperaturasi va uning tarkibi o‘rtasidagi bog‘liqlik qaynash egri chizig‘i yoki qaynayotgan suyuqlikning egri chizig‘i deb ataluvchi pastki chiziq bilan ifodalanadi. Qaynash temperaturasiga bog‘liq ravishda olinadigan bug‘larning tarkibi yuqoridagi punktir egri chiziq bilan tasvirlanadi. Bu egri chiziq quruq bug‘ chizig‘i deb ataladi. U bug‘ning kondensatsiyalanishining boshlanishi bo‘lib hisoblanishi sababli uni kondensatsiyalanish chizig‘i deb ham ataydilar. Diagrammadan ko‘rinib turibdiki, yengil qaynaydigan tarkibiy qismning bug‘lardagi miqdori suyuqlikdagiga qaraganda katta bo‘ladi (u > x). Ye va S nuqtalar sof tarkibiy qismning berilgan bosimdagi qaynash temperaturalariga mos keladi.
Aksariyat eritmalar uchun qaynash va kondensatsiyalanish diagrammasi yoki faza diagrammasi tajriba ma’lumotlari bo‘yicha quriladi. Biroq quruq bug‘ning qaynash va kondensatsiyalanish egri chizig‘ini qurish, agar sof tarkibiy qismlarning qaynash temperaturasining bosimga bog‘lanishi ma’lum bo‘lsa, Raul qonuni asosida amalga oshirilishi mumkin. Bunday holda Ye va S nuqtalar o‘rtasidagi har qanday oraliq temperatura uchun sof holda qaynaydigan har ikkala tarkibiy qismlarning bug‘larining ra va rb bosimlari topilishi mumkin. (5-6) tenglamadan quyidagi kelib chiqadi:
(5-8)
Har xil temperaturalar uchun x ni aniqlash bilan qaynash egri chizig‘ini qurish mumkin. (5-7) tenglama bo‘yicha xuddi o‘sha temperaturalar uchun
(5-8a)
qiymatlarni aniqlash bilan quruq bug‘ning kondensatsiyalanish egri chizig‘ini qurish mumkin.
Binar aralashma uchun muvozanat egri chizig‘i (5-2,v rasm) bug‘ tarkibining suyuq aralashma tarkibiga bog‘lanishini ko‘rsatadi. Aralashma tarkibi odatda unda uchuvchan tarkibiy qismning bo‘lishi bilan xarakterlanadi, shu sababli abssissalar o‘qi bo‘yicha uchuvchan tarkibiy qismning suyuqlikdagi x miqdori, ordinatalar o‘qi bo‘ylab esa — bug‘lardagi u miqdori qo‘yiladi. x va u kattaliklar odatda yoki mol-foyizlarda, yoki og‘irlik foyizlarida ifodalanadi.
Muvozanat egri chizig‘i, agar abssissalar o‘qi bo‘ylab qaynash egri chizig‘ining abssissalari, ordinatalar o‘qi bo‘ylab esa — quruq bug‘ning kondensatsiyalanish egri chizig‘ining xuddi o‘sha temperaturalarga mos keladigan abssissalari qo‘yilsa, qaynash va kondensatsiyalanish egri chiziqlari bo‘yicha qurilishi mumkin. Xuddi shu diagrammani (5-8) va (5-8a) tenglamalar bo‘yicha x va u ni hisoblash bilan ham qurish mumkin.
(5-7a) tenglamaga muvofiq ko‘proq uchuvchan bo‘lgan tarkibiy qism uchun u har doim x dan katta bo‘ladi, shu sababli o‘zaro eriydigan suyuqliklar aralashmasining muvozanat egri chizig‘i x = 100 mol-foyiz va u = 100 mol-foyiz tomonlarda qurilgan kvadratning diagonalining ustida joylashadi. Bundan shu kelib chiqadiki, Raul qonuniga bo‘ysunadigan eritmalar uchun azeotropik nuqta mavjud bo‘lmaydi.
|
| |
