Диаграммы состояния несмешивающихся жидкостей без взаимных границ

6. Системы взаимно нерастворимых жидкостей
Совершенно несмешивающихся друг с другом жидкостей, разумеется, не существует. Однако часто их взаимная растворимость настолько мала, что не имеет практического значения. Состав пара, находящегося в равновесии с двумя жидкими фазами, определяется только температурой (или только давлением) и не зависит от соотношения между количествами компонентов. Для таких систем при T = const
p₁ = p_0,1 = cons и p₂ = p_0,2 = const,
а общее давление над смесью двух жидкостей
P_общ. = p_0,1 + p_0,2
Состав пара, в соответствии с законом Дальтона, можно вычислить по уравнению
,
которое для рассматриваемой системы примет вид:
и


Диаграмма температура кипения состав для двух несмешивающихся жидкостей
Диаграмма Т – N для несмешивающихся жидкостей приведена на рис. 14. Точки a и b на диаграмме показывают температуры кипения чистых компонентов T_0,1 и T_0,2, соответственно. Линии аЕ и Еб являются линиями начала конденсации пара, а составляющие их точки называют «точками росы». Линия e’Ee’’ соответствует началу кипения смеси двух жидкостей при температуре T₁₊₂. При кипении смеси двух жидкостей система образована двумя чистыми жидкостями и однофазным паром (f = 3). В изобарных условиях число степеней свободы
s = k – f + 1 = 2 – 3 + 1 = 0.
Это означает, что смесь двух жидкостей кипит при постоянной температуре, соответствующей данному внешнему давлению, до тех пор, пока не полностью не испарится одна из жидкостей, кипит при постоянной температуре, соответствующей данному внешнему давлению, до тех пор, пока не полностью не испарится одна из жидкостей. Из диаграммы перегонки видно, что температура кипения смеси двух жидкостей T₁₊₂ значительно ниже температуры кипения чистых компонентов T_0,1 и T_0,2.

Рис. 14. Диаграмма температура кипения – состав при постоянном давлении для двух несмешивающихся жидкостей