Азеотропные Смеси

(азеотропы) (от греч. А--приставка, означающая отрицание или отсутствие к.-л. Свойства, -киплю и -поворот, изменение), жидкие смеси, характеризующиеся равенством составов равновесных жидкой и паровой фаз. При их перегонке образуется конденсат того же состава, что и исходный р-р. Поэтому А. С. Наз. Также нераздельнокипящими. Наличие А. С. Существенно затрудняет разделение жидких смесей и требует применения специальных методов ректификации. А. С. Встречаются как в двойных, так и в многокомпонентных системах. Нек-рые в-ва особенно склонны к образованию А. С., особенно с представителями к.-л. Одного го-мологич. Ряда. В многокомпонентных системах можно наблюдать явления полиазеотропии, когда гомологи и их изомеры из разл. Рядов могут образовывать между собой большое число двух- и многокомпонентных А.

С., охватывающих широкий концентрац. Интервал. Известно ок. 10 000 систем с А. С., что составляет примерно половину всех изученных смесей. Поэтому изучение св-в систем с азеотропизмом необходимо для построения общего учения о фазовых равновесиях и кри. Тич. Состоянии. Такие сведения особенно важны для хим. И нефтехим. Отраслей пром-сти, поскольку в их исходных материалах, промежуточных или конечных продуктах почти всегда имеются системы с А. С., а технол. Процессы часто проводятся при повыш. Т-рах и давлениях, т. Е. Вблизи критич. Параметров и в закритич. Области. Двухкомпонентные системы. Кривые зависимости общего давления от состава при постоянной т-ре (изотермы общего давления) имеют максимумы или минимумы (точки А 1, А 2, А 3 на рис.

1). Соответственно на изобарах т-р кипения в этих точках имеются минимумы или максимумы (см. Коновалова законы). При максимуме на изотерме (минимуме на изобаре) азеотроп наз. Положительным, при минимуме на изотерме (максимуме на изобаре)-отрицательным. Среди двойных систем с А. С. Примерно 93% приходится на системы с положит. Азеотропами. Известны случаи существования в одной системе двух азеотропов разного знака при S-образной изобаре т-р кипения (напр., в системе фторбензол-бензол). Составы А. С. Изменяются с т-рой (давлением). Эта зависимость образует на диаграмме равновесия линию азеотропов (линия LKaз на рис. 1), к-рая может проходить через всю область равновесия жидкость-пар для данной системы вплоть до критич. Кривой, отграничивающей область существования равновесия жидкость - пар в двойной системе, но может заканчиваться и ранее.

Вдали от критич. Кривой, т. Е. При поведении паровой фазы, близком к поведению идеального газа, изменение состава А. С. С т-рой определяется соотношением теплот испарения компонентов (см. Вревского законы). Изменение состава А. С. С т-рой (давлением) используют для их разделения методом азеотропной ректификации. А. С. Возникают вследствие отклонения поведения системы от поведения, свойственного идеальным р-рам. Названия "положительный" и "отрицательный" азеотроп соответствуют положит. И отрицат. Отклонениям от идеальности. А. С. Могут образовываться даже при весьма малых отклонениях от идеальности, если изобарич. Т-ры кипения обоих компонентов близки между собой. В этих случаях составы А. С. Обычно ближе к эквимолярным, чем при значит.

Различии т-р кипения компонентов, когда А. С. Могут располагаться и на концах концентрац. Интервала системы, вблизи чистых компонентов. При составе, близком к 100% одного из компонентов, азеотроп наз. Тангенциальным или почти тангенциальным.