რაულტის კანონის განმარტება

შესაძლოა, აუცილებელია ორთქლის წნევის კონცეფციის ხელახლა განსაზღვრა, მისი გაგება, როგორც წნევა, რომელსაც ახორციელებს აირისებრი ფაზა თხევად ფაზაზე (ორივე Ბალანსი), გარკვეულწილად ტემპერატურა დახურულ სისტემაში. ეს დინამიური წონასწორობა მიიღწევა უფრო სწრაფად, რაც უფრო დიდია კონტაქტის ზედაპირი ფაზებს შორის და, ამ მდგომარეობაში, ჩვენ ვსაუბრობთ გაჯერებულ ფაზებზე, როგორც ორთქლზე, ასევე გაჯერებულ სითხეზე.

ეს კანონი ჩაეყარა ერთ-ერთი საფუძველი თერმოდინამიკა 1887 წელს და შემდეგ ლოგიკა რაულის კანონიდან ჩვენ ვხედავთ, რომ ნივთიერების ორთქლის წნევა მცირდება, როდესაც ის სუფთადან ნარევის ნაწილად გადადის. ზემოაღნიშნულიდან გამომდინარე, გამოხატულება ამის მათემატიკა ასეთია:

პ_მე = x_მელ პ_მე⁰

ეს ნიშნავს, რომ i ნივთიერების ნაწილობრივი ორთქლის წნევა ნარევში, P_i, უდრის სუფთა კომპონენტის ორთქლის წნევას, P.

_მე⁰, (იმავე ტემპერატურაზე) გამრავლებულია მის მოლურ წილად თხევად ფაზაში, x_მელ.

ამ კანონზე საუბრისას ჩვენ მივმართავთ ტიპურ გრაფიკებს, როგორიცაა:

სურათი გადაღებულია UCR3-დან

ეს მარტივი გრაფიკული ძალიან სასარგებლოა ორთქლის ნაწილობრივი წნევის შესაფასებლად, როდესაც ნივთიერება ნარევის ნაწილია. ის ასევე საშუალებას გვაძლევს აღვწეროთ ნარევის აქროლადი გამხსნელების შემადგენლობა მის აირისებრ ფაზაში, ისევე როგორც მრავალი სხვა აპლიკაციები.

რაულის კანონის მათემატიკური გამოხატულება თითოეულ გრაფიკში იყო მითითებული A და B ნარევის კომპონენტებისთვის, ამ შემთხვევაში, ორობითი ნარევი, რომელიც წარმოიქმნება ორი სუფთა ნივთიერებით. აბსცისის ღერძზე ჩვენ ვაკვირდებით თითოეულ კომპონენტს (თხევად ფაზაში) შესაბამის მოლარულ ფრაქციებს, რომლებიც მარცხნივ. B კომპონენტის მეტი რაოდენობა და, პროპორციულად, A კომპონენტის ნაკლები რაოდენობა, სანამ B კომპონენტის მოლური წილი არ იქნება 1, ხოლო A-ს არის 0. ხოლო მარჯვნივ A კომპონენტის წილი იზრდება მანამ, სანამ არ მიიღება მხოლოდ A კომპონენტი (xA=1). ორდინატების ღერძზე, შესაბამისად, გვაქვს სუფთა კომპონენტების ორთქლის წნევა, ანუ როდესაც მხოლოდ აქვს A კომპონენტი (xA=1) გვაქვს იგივე კომპონენტის ორთქლის წნევა და, პირიქით, ის ხდება ორდინატთა ღერძზე. დატოვა. გადასვლისას, გაზის ფაზის ნარევის მთლიანი წნევა არ შეესაბამება თითოეული კომპონენტის ორთქლის წნევას. არამედ მისი კომპონენტების ნაწილობრივი წნევის ჯამს (დალტონის კანონი), თითოეული მათგანი შეფასებულია კანონის მიხედვით რაულტი.

უნდა აღინიშნოს, რომ თავდაპირველ კანონს აქვს ცვლილებები მისი ნაერთების იდეალურობიდან გადახრების საფუძველზე. როდესაც, ინტერმოლეკულური ძალების მიხედვით, რომლებიც მოქმედებენ, არის ურთიერთქმედება ორივეს შორის ნივთიერებები, ეს წარმოშობს გადახრებს, რადგან იქნება ერთ-ერთი მათგანის ფაზაში დარჩენის მეტ-ნაკლებად ტენდენცია თხევადი თუ არა.

მოკლედ, როდესაც გადახრა უარყოფითია რაულის იდეალური კანონისგან, ინტერმოლეკულური ძალებისგან ხსნარში უფრო მეტია ვიდრე სუფთა კომპონენტებში, შესაბამისად, მთლიანი წნევა ნაკლები იქნება ვიდრე სავარაუდო. ეს ნიშნავს, რომ წებოვანი ძალები უფრო ძლიერია, ვიდრე შეკრული ძალები, რაც გულისხმობს, რომ კომპონენტები შენარჩუნებულია ნარევის თხევად ფაზაში. მიმზიდველობა უფრო მეტი ვიდრე სუფთა სითხეები. მეორეს მხრივ, თუ გადახრა დადებითია, მთლიანი წნევა უფრო მაღალი იქნება ვიდრე სავარაუდოა, რადგან ხსნარში ინტერმოლეკულური ძალები უფრო დაბალია, ვიდრე სუფთა კომპონენტებში. აქ მოლეკულებს შორის შეკრული ძალები უფრო მნიშვნელოვანია, ვიდრე წებოვანი ძალები, შესაბამისად, კომპონენტებს უფრო ადვილია გაზის ფაზაში გადასვლა.

ძირითადად, რაულტის კანონი გამოიყენება სამრეწველო ტექნიკაში და მასშტაბი ლაბორატორიაში, ისეთ პროცესებში, როგორიცაა დისტილაცია და ფრაქციული დისტილაცია.

თემები რაულტის კანონში