Укажите особенности температуры кипения смеси взаимнонерастворимых жидкостей. Перегонка с водяным паром

Укажите особенности температуры кипения смеси взаимнонерастворимых жидкостей. Перегонка с водяным паром. Сущность метода, назначение. В каком случае можно использовать перегонку с водяным паром? Расходный коэффициент пара. Уравнение для расчета массы вещества, перегоняемого с водяным паром. Его анализ.

Ответ:

Температура кипения смеси с взаимно нерастворимыми компонен­тами постоянна и не зависит от содержания компонентов в жидкой смеси. И только в тот момент, когда один компонент выкипит полностью, она делает скачок и становится равной температуре кипения оставшегося компонента. Содержание компонентов в паровой фазе остается постоянным и тоже не зависит от соотношения их в жидкой фазе до того момента, пока один компонент не выкипит полностью. Общее давление пара над смесью двух взаимонерастворимых жидкостей равно сумме давлений пара над чистыми жидкостями: Смесь закипит, когда Температура кипения таких смесей постоянна и не зависит от относительного количества жидких фаз. Температура кипения смеси взаимонерастворимых жидкостей всегда ниже температур кипения каждого из чистых компонентов. Это свойство используется для перегонки с водяным паром. К перегонке с водяным паром прибегают в случае жидкостей, практически несмешивающихся с водой и разлагающиеся при своей температуре кипения. Поэтому такие вещества невозможно выделить из смеси при обычной перегонке при атмосферном давлении. Иногда для снижения температуры кипения перегоняемой смеси перегонку проводят под вакуумом, снижая атмосферное давление и вещества кипят при более низкой температуре. Но этот способ требует специальной подготовки и вакуумных насосов. Прибор для перегонки с водяным паром В случае перегонки с водяным паром в колбу с перегоняемой жидкостью пропускают водяной пар из и жидкая смесь закипает ниже Пары отгоняемой жидкости вместе с парами воды поступают в холодильник 3, в котором они конденсируются и стекают в приемник 4. В приемнике эти взаимно нерастворимые жидкости расслаиваются на воду и органическую жидкость (практически чистую). Органический слой отделяют и высушивают. Соотношения масс жидкостей в конденсате рассчитывают по формуле:   соответственно давление насыщенных паров воды и перегоняемой жидкости при температуре кипения смеси. Левая часть формулы представляет собой расходный коэффициент пара. Этот коэффициент численно равен массе водяного пара, необходимого для перегонки единицы массы перегоняемого вещества. Расходный коэффициент пара тем больше, чем меньше давление насыщенного пара перегоняемой жидкости и чем меньше ее молярная масса (М0). Следует иметь в виду, что состав паровой фазы над взаимно нерастворимыми жидкостями не зависит от массы жидкостей, а массовая доля перегоняемой жидкости в паре будет тем больше, чем меньше молярная масса и давление пара второй жидкости. Поэтому второй жидкостью обычно служит вода с относительно высокой температурой кипения  и небольшой молярной массой