Downloaded 15 times
More Related Content
Закони Коновалова
- 1. Тема лекції: «Рівновага рідина-парау бінарних системах. Закони Коновалова. Перегонка. Рівновага рідина-рідина у бінарних системах. Взаємна розчинність рідин» НАЦІОНАЛЬНИЙ ФАРМАЦЕВТИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ Лектор доцент Томаровська Тетяна Олександрівна
- 2. ПЛАН ЛЕКЦІЇ: 1.Криві Коновалова.Закони Коновалова. 2.Фракційна перегонка. 3.Методи розділення азеотропних сумішей. 4.Взаємна розчинність рідин. Бінарні системи з обмеженою розчинністю у рідкій фазі. 5.Перегонка з водяною парою. 6.Перегонка під вакуумом. Молекулярна перегонка. КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
- 3. ЛІТЕРАТУРА: 1. Фізична іколоїдна хімія / В. І. Кабачний, Л. К. Осіпенко, Л. Д. Грицан та ін. – Х. : Прапор, Видавництво УкрФА, 1999. – 368 с. 2. Фізична та колоїдна хімія. Збірник задач / В. І. Кабачний, Л. К. Осіпенко, Л. Д. Грицан та ін. – Х. : Вид-во НФАУ; Вид-во ТОВ “Золоті сторінки”, 2001. – 208 с. 3. Фізична та колоїдна хімія: Збірник завдань для самостійної роботи: Навч. посібник для студентів заочної (дистанційної) форми навчання фармацевтичних вузів і факультетів III—IV рівнів акредитації / В. I. Кабачний, Л. К. Осіпенко, Л. Д. Грицан та ін. За ред. В. I. Кабачного. – Х. : Вид-во НФаУ, 2008. – 140 с. КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
- 4. КРИВІ КОНОВАЛОВА. ЗАКОНИ КОНОВАЛОВА КАФЕДРАФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
- 5. Характерною особливістю рівновагиміж розчином, який містить леткі компоненти, і його насиченою парою є різний склад рівноважних фаз. КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
- 6. Д.П. Коновалов, досліджуючисклад насиченої пари бінарних систем, будував діаграми, які в подальшому одержали назву кривих Коновалова. Він використовував два типи діаграм: тиск насиченої пари як функція складу розчину і пари; температура кипіння як функція складу пари і розчину. КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
- 7. Криві Коновалова мол. часткаВ t = const ВА 0 В р 0 А р р 2 х1 х Пара+Розчин Пара Розчин A t t ВА Розчин Пара р = const t B Пара+Розчин 2 х 1 х Вчасткамол. а б Залежності тиск насиченої пари - склад (а) та температура кипіння - склад (б) для неідеальних розчинів КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
- 8. У рівновазі зрозчином складу х1 знаходиться пара складу х2, збагачена, у порівнянні з розчином, компонентом В. При додаванні до розчину компоненту В тиск насиченої пари над розчином підвищується. КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
- 9. а б ВА p Т= const Розчин Пара Мол. частка В ВА Т Пара р = сonst Розчин Мол. частка В х1 х2 х1 х2 ТA ТB Пара+Розчин Пара+Розчин КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
- 10. Перший закон Коновалова насиченапара у порівнянні з рівноважним розчином збагачена тим компонентом, додавання якого до розчину підвищує тиск насиченої пари над розчином, або зменшує температуру його кипіння. КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
- 11. Криві Коновалова призначних позитивних або негативних відхиленнях від закону Рауля А В Розчин Пара p=const t мол. ч В х1 х2 х3х х4 At Вt А В Розчин Пара p=const t мол. ч. Вх Аt Bt мол. ч. В ВА t=const Пара Розчин p х1 х2 х4х х3 0 Ар 0 Вр мол. ч. В t=const ВА Пара Розчин х p 0 Ар 0 Вр КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
- 12. Другий закон Коновалова Уточках максимуму та мінімуму на кривих загального тиску і температури кипіння склад пари та рівноважного з ним розчину однаковий. Такі розчини називаються азеотропними. КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
- 13. Азеотропи з мінімумомтемператури кипіння Системи: вода – етанол ацетон – метанол бензол – ацетатна кислота КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
- 14. Азеотропи з максимумом температурикипіння Системи: хлороформ – ацетон вода – метанова кислота вода – фтороводень КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
- 15. За допомогою кривихКоновалова можна теоретично обгрунтувати процес фракційної перегонки. КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
- 16. ФРАКЦІЙНА ПЕРЕГОНКА КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
- 17. Пояснення ходу фракційноїперегонки t A y xу1 х1 х2х3 tВ t1 t2 t3 В р=const tA молярна частка компоненту В x – початковий склад розчину, який переганяють; t1 – температура кипіння вихідного розчину; х1 – склад перших крапель рідини, які утворилися при конденсації пари; t2 – температура кипіння розчину складу х2; х3 – склад останніх крапель відігнаної рідини; y – середній склад усієї відігнаної рідини (перший конденсат). КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
- 18. Ректифікація Фракційну перегонку незручноздійснювати у кілька стадій, тому в лабораторіях користуються дефлегматорами, а на підприємстві – ректифікаційною колоною, де відбувається більш повне розділення суміші при однократній перегонці, протягом якої процеси випаровування і конденсації йдуть одночасно. КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
- 19. Схема ректифікаційної колони 1 23 4 1– куб; 2 – трубка для пари; 3 – тарілка; 4 – трубка для стікання рідини. КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
- 20. У ректифікаційних колонахпара проходить через тонкі шари конденсату, який збирається на поперечних перегородках (тарілках). Гаряча пара, проходячи крізь шар рідини на такій тарілці, охолоджується і при цьому переважно конденсується висококиплячий компонент. Теплота конденсації, що виділяється при цьому, йде на випаровування легкокиплячого компонента. В результаті цього пара, що виходить з тарілки, збагачується легкокиплячим компонентом. При послідовному проходженні через ряд таких тарілок пара, що виходить з колони, майже повністю звільнюється від висококиплячого компонента. Останній зливається з вищої тарілки на нижчу і потрапляє в перегінний куб. КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
- 21. Застосування ректифікації у хімічнійі фармацевтичній промисловостях для одержання етанолу, ацетону; при очищенні ацетоацетатного естеру, розгонці малонових естерів (отримання барбітуратів), розділенні суміші амінів (добування лідолу) тощо. КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
- 22. Розділення азеотропного розчинуна чисті компоненти за допомогою фракційної перегонки неможливе. КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
- 23. МЕТОДИ РОЗДІЛЕННЯ АЗЕОТРОПНИХ СУМІШЕЙ КАФЕДРАФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
- 24. Хімічне зв’язування одногоз компонентів (одержання абсолютного спирту шляхом обробки водовіднімаючим реагентом); Додавання третього компоненту з утворенням потрійної азеотропної суміші (одержання абсолютного спирту з додаванням бензолу); Послідовна ректифікація на колонках з різним тиском. КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
- 25. ВЗАЄМНА РОЗЧИННІСТЬ РІДИН. БІНАРНІСИСТЕМИ З ОБМЕЖЕНОЮ РОЗЧИННІСТЮ В РІДКІЙ ФАЗІ КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
- 26. Обмежена розчинність рідин Якщопозитивні відхилення від закону Рауля перевищують деяку критичну величину, відбувається розшарування розчину на дві рідкі фази різного складу, спостерігається обмежена розчинність рідин. Існують системи: з верхньою критичною температурою розчинення; з нижньою критичною температурою розчинення; з верхньою та нижньою критичними температурами розчинення; без критичних температур розчинення. КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
- 27. Діаграма стану обмеженорозчинних рідин з верхньою критичною температурою розчинення K t tК t1 a в А х1 х2 В мас. ч. В Фенол – вода Анілін – вода КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
- 28. Діаграма стану обмеженорозчинних рідин з нижньою критичною температурою розчинення Характерна для випадку, коли взаємна розчинність компонентів з підвищенням температури зменшується. Триетиламін – вода діетиламін – водаK мас. част. В BA tК t КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
- 29. Діаграма стану обмеженорозчинних рідин з верхньою та нижньою критичними температурами розчинення Взаємна розчинність компонентів в одній області температур збільшується з підвищенням температури, а в другій – зменшується. Нікотин – вода Гліцерин – гваякол K K мас. част. В BA t tК tК КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
- 30. Діаграма стану обмеженорозчинних рідин без критичних температур розчинення Якщо температури кипіння і замерзання сумішей досягаються раніше критичних температур розчинення, крива розчинності залишається незамкненою. Естер – вода А Вмас. част. В t КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
- 31. ПЕРЕГОНКА З ВОДЯНОЮПАРОЮ КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
- 32. Якщо рідини, щоутворюють систему, практично нерозчинні одна в одній, то тиск насиченої пари такої системи дорівнює сумі парціальних тисків чистих компонентів. Температура кипіння такої системи нижча, ніж температури кипіння кожної з рідин, і не залежить від складу системи. КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
- 33. У фармацевтичному виробництві перегонкуз водяною парою використовують: для одержання ефірних масел з рослинної сировини; для очистки препаратів висококиплячих рідин або вихідних речовин для їх синтезу (анілін, фенол, хлороформ, хлоралгідрат). КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
- 34. ПЕРЕГОНКА ПІД ВАКУУМОМ. МОЛЕКУЛЯРНАПЕРЕГОНКА КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
- 35. Перегонку під вакуумомвикористовують для виділення термічно нестійких речовин, особливо розділення речовин, що при звичайному тиску мають близькі температури кипіння. Вакуумною перегонкою очищають від домішок естери саліцилової кислоти (метилсаліцилат, фенілсаліцилат). КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
- 36. Молекулярна перегонка застосовуєтьсядля розділення речовин близьких за своєю будовою при дуже низьких тисках. Молекулярна перегонка використовується для виділення гормонів, гліцеридів, вітамінів. КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
- 37. КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТАКОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ Дякую за увагу!