Термодинамические свойства системы гексан-метиловый спирт на поверхности сосуществования в широкой окрестности критической линии парообразования

• Автор: Басок, Борис Иванович
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1985
• Место защиты: Киев
• Количество страниц: 183 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

Глава I. ФАЗОВЫЕ РАВНОВЕСИЯ И КРИТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ ЖИДКОСТЬПАР В БИНАИШХ РАСТВОРАХ

1.1. Классическая теория фазовых равновесий в двухкомпонентных системах

1.2. Особенности поведения равновесных свойств растворов вблизи критического состояния парообразования
1.3. Результаты теории масштабных преобразований и поправки к асимптотическим законам
1.4. Изоморфизм критических явлений. Перенормировка критических показателей в растворах
1.5. Модельные теории критического состояния. Численные значения критических показателей .

Глава 2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА И ОБРАБОТКИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

2.1. Выбор и характеристика объектов исследования

2.2. Методика проведения эксперимента

2.3. Определение показателей преломления сосуществующих жидкости и газа.
2.4. Методика изучения гравитационного эффекта в растворах
Глава 3. РАВНОВЕСНЫЕ СВОЙСТВА ШДИВВДУАЛЬНЫХ КОМПОНЕНТОВ
3.1. Определение плотности сосуществуицих фаз гексана
3.2. Поведение удельной рефракции на кривой сосуществования гексана.
3.3. Кривая сосуществования метилового спирта.
Глава 4. КРИВАЯ СОСУЩЕСТВОВАНИЯ РАСТВОРА , ГЕКСАНА
, МЕТИЛОВОГО СПИРТА
4.1. Методика определения критического показателя ро
из данных оптических измерений.
4.2. Экспериментальное определение критических параметров и асимптотического критического показателя кривой сосуществования раствора .
4.3. Масштабные разложения функции ЛорентцЛоренца .
4.4. Расширенное масштабное уравнение для плотности раствора.
4.5. Поведение концентрации на кривой сосуществования раствора
Глава 5. МАСИГГАШЫЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ
5.1. Масштабные разложения функции ЛорентцЛоренца раствора гексан метиловый спирт
5.2. Определение асимметричной масштабной поправки для уравнения плотности системы гексанметиловый спирт
5.3. Асимметрия кривой сосуществования раствора пентанбензол
Глава 6. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СИСТЕМЫ ГЕКСАН МЕТИЛОВЫЙ СПИРТ
6.1. Поверхность сосуществования жидкостьпар
6.2. Критическая кривая системы гексанметиловый спирт
6.3. Удельный объм смешения.
6.4. Перенормировка критических показателей поверхности сосуществования .
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ.
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Состояния сосуществующих фаз на данной поверхности определяются положением двойной касательной плоскости [II], а геометрическое место точек касания двойной касательной плоскости, катящейся по всей поверхности Р (ух) , при разных значениях Т образует поверхность сосуществования (бинодаль) раствора в координатах гГ, Т , х . В случае азеотропной смеси бинодаль представляет собой седловидную поверхность, изображенную на рис. Рис. I. Поверхность сосуществования положительного азеотропа. Согласно терминологии Ван-дер-Ваальса [II], часть поверхности Р ('йуХ-) при Т-сол*. При температуре Т1 , меньшей минимальной критической температуры азеотропной смеси 7км , складка проходит через весь интервал концентраций 0^X6 I. Вид проекции такой складки на плоскость ^ , х представлен на рис. Точки (например, А и В), соответствующие сосуществующим жидкостной и газовой фазам, называются нодами, а линии (АВ), соединяющие их и проходящие через гетерогенную область, называются конодами. Очевидно, что коноды представляют собой изобары-изотермы, соответствующие одной температуре T, и разным (но постоянным) значениям давления, причём давление азеотропной смеси максимально. Для чистых компонентов и состава азеотропа коноды вертикальны. С повышением температуры происходит деформация складки, минимумы и максимумы объёма < , х - проекции бинодали сближаются и при некоторой температуре жидкостная и газовая ветви смыкаются. Точка соприкосновения называется двойной конечной точкой складки, а соответствующая ей температура Ткм называется температурой двойной конечной точки складки. При достижении двойной конечной точки складки в растворе реализуется критическое состояние парообразования. В системах с положительным азеотропом критические явления парообразования происходят сначала не в критической точке наиболее летучего компонента, как в смесях без азеотропов. Поэтому критическая кривая двойного раствора с положительным азеотропизмом имеет температурный минимум. Двойную конечную точку складки, соответствующую этому минимуму, ещё называют двойной критической точкой [4]. Рис. Проекции изотермических сечений , х , Т поверхности сосуществования положительного азеотропа на плоскость , X при двух значениях температуры Т' и т" (т'^г", Ра. Для каждой из них кривые жидкостной и газовой фаз плавно переходят одна в другую в критических точках смеси К и К'. В отличие от двойной критической точки , точки К и К1 уже не отвечают экстремальному составу. Теперь максимум по составу определяется положением т. К. и Я1 . Эти точки характеризуют максимальную температуру, при которой изучаемый раствор ещё может находиться в состоянии двухфазного равновесия. На основании т/-г-х диаграммы состояния азеотропной смеси можно рассмотреть поверхность сосуществования в Р , т , х координатах с помощью её сечений в Г,х ; Р , х и Р , 7" переменных. Представленное на рис. Р , Т ,х -поверхности обладает температурным минимумом критической кривой. Критическая область систем с положительным азеотропом на Т-х проекции начинается в критической точке К2 компонента с более низким давлением (критическая температура его может быть и меньше, и больше, чем у другого компонента). К точке К д. Кг точку возврата. Дальнейшее повышение давления будет сопровождаться падением критической температуры. При этом критическая точка смеси находится при максимальной температуре. Экстремальное положение критической точки раствора изменится с максимального на минимальное лишь при достижении критического состояния азеотропа. Ветви жидкости и пара Т3х - изобары равновесия при критическом давлении азеотропа подойдут к критической точке с общей горизонтальной касательной, образуя точку возврата второго рода. При приближении к критической точке К1 компонента с большим критическим давлением гетерогенная область системы стянется в точку Кл . Рис. Проекции изобарических сечений поверхности равновесия положительного азеотропа. Кривая К2 - проекция критической кривой, штрих-пунктирная линия - линия азеотропов ( РК,2 < Р'< Рки ¦= РН< Рк,а1<р"< РМ).