Двухкомпонентные растворы, один из компонентов которого нелетуч

Ограниченно растворимые друг в друге жидкости.

Существуют такие жидкие системы, компоненты которых почти полностью нерастворимы друг в друге (вода–керосин, вода–ртуть и др.); существуют и такие системы, компоненты которых обладают ограниченной взаимной растворимостью (например, вода–анилин, вода-фенол, метиловый спирт–нормальный гексан), и, наконец, во многих других системах наблюдается полная взаимная растворимость компонентов (вода–ацетон и др.) строго говоря, абсолютно нерастворимых друг в друге жидкостей нет, так как в той или иной степени все жидкости могут растворяться одна в другой.

Рассмотрим какую-нибудь систему с ограниченной взаимной растворимостью компонентов, например, систему вода–анилин.


Диаграмма состояния вода-анилин.

Если поместить в цилиндр с пробкой анилин и воду и встряхивать смесь до достижения равновесия (при постоянной температуре и давлении), то после анализа получим два слоя жидкости – (1) воды с растворенным анилином ( при 20 С (верхний); (2) нижний, раствор воды в анилине ( при 20 С).

Однако, состав этих слоев зависит от температуры (при р=const) или от давления (при Т=сonst).

В заштрихованной области наблюдается расслоение:

1 (верх) – раствор анилина в воде
2 (низ) – раствор воды в анилине
Точка К определяет критическую температуру растворения.
Критическая температура растворения – это та температура, ниже или выше которой ограниченно растворимые жидкости неограниченно растворяются друг в друге.
Гетерогенная область отделена от гомогенной кривой расслоения.
Пусть суммарный состав характеризуется точкой 5. Чтобы определить состав двух слоев, нужно через т.5 провести прямую, параллельную оси х, до пересечения с кривой расслоения (получим точки 6 и 7). Опустим из этих точек перпендикуляры к оси х. Тогда слой раствора анилина в воде будет иметь состав т.1, а слой раствора воды в анилине имеет состав в т.2. Если диаграмма построена в координатах “температура–массовые проценты компонентов”, то соотношение масс обоих слоев жидкости можно найти по правилу рычага:
, см.
Точка 5 будет характеризовать состав слоя анилина в воде при температуре Т (т.3), состав слоя воды в анилине характеризуется т.4.
Система анилин–вода имеет верхнюю критическую температуру растворения. Существуют системы с нижней критической температурой растворения. Например, система вода-диэтиламин.

Есть системы с двумя критическими температурами (верхней и нижней), система вода-никотин.