Изучение взаимной растворимости жидкостей в системах с одной парой ограниченно растворимых жидкостей и построение диаграммы трехкомпонентной системы

Цель работы: изучение взаимной растворимости жидкостей в системах с одной парой ограниченно растворимых жидкостей и построение диаграммы трехкомпонентной системы.

Теоретическая часть.

Для построения полной диаграммы состояния трехкомпонентной системы используют треугольную диаграмму Гиббса-Розебома, а еще одна ось остается для T  или P.

Зависемость системы от  3-х переменных представляется в виде пространственной диаграммы, располагающейся в  трехгранной прямоугольной  призме, основанием которой служит равносторонний треугольник, выражающий состав тройной смеси,  высота – температура.

Процентное содержание компонента в системе тем больше, чем ближе данная точка расположена к соответствующей вершине.

Рис. 1. Диаграмма состояния тройной жидкой системы

Некоторые свойства линий внутри треугольника Гиббса-Розебома.

1.  Любя прямая, проходящая через одну из вершин треугольника, обладает тем свойством, что все ее точки отвечают постоянному соотношению компонентов, характеризуемых двумя другими вершинами.

2.  Прямая, проходящая параллельно одной из сторон треугольника, характеризуется тем, что все ее точки отвечают  одинаковой концентрации компонента.

Рис. 2. Изотермическая проекция тройной жилкой системы

при температуре T1

3.  Если две равновесные фазы характеризуются на треугольнике точками S и T, то фигуративная точка, характеризующая состав расположена всегда на прямой (конноде), соединяющей эти точки.

Трехкомпонентные жидкие системы.

Рассмотрим систему, состоящую из трех жидких фаз.

Пусть компоненты A и C, а также B и C неограниченно растворимы друг в друге; компоненты A и B характеризуются ограниченной взаимной растворимостью. Составы этих слоев при температуре T₁ на изобразятся изотермической проекции точками a и b   на стороне AB треугольника Гиббса-Розебома (рис. 2).

Добавляемый к этой системе компонент C распределится между двумя слоями, в результате чего образуются два сопряженных равновесных трехкомпонентных раствора.

При добавлении третьего компонента к смеси двух ограниченно растворимых жидкостей наблюдается повышение взаимной растворимости, если этот компонент неограниченно растворим в двух первых, если он растворим только в одном из компонентов, взаимная растворимость в системе снижается.

№ пробы	Содержание компонентов, об. %		Исходные компоненты, мл			Концентрация компонента С в смеси об. %
	А	В	А	В	С
1	94	6	4,7	0,3	2,28	31,3
2	90	10	4,5	0,5	1,88	27,3
3	80	20	4,0	1,0	1,16	18,8
4	74	26	3,7	1,3	0,34	6,36
5	70	30	3,5	1,5	0,32	6,0
6	60	40	3,0	2,0	0,18	3,47
7	50	50	2,5	2,5	0,15	2,9
8	40	60	2,0	3,0	0,13	2,5
9	10	90	0,5	4,5	0,1	1,96