拉乌尔定律

在一个真实的解决方案,活度系数,γ_我,取决于两个温度和作文,但在一个理想的解决方案,γ_我= 1所有组件的混合物。对于理想二元混合物,上面的方程变成了,组件1和2,y₁P=x₁P₁°和y₂P=x₂P₂分别°。在添加这些equations-recallingx₁+x₂= 1,y₁+y₂=时总压力,P所表达的,显示的是方程P=x₁P₁°+x₂P₂°=x₁(P₁°-P₂°)+P₂°,这是一个线性的函数x₁。

假设γ₁=γ₂= 1,方程y₁P和y₂P表达什么是通常被称为拉乌尔定律,即恒定温度下的液体混合物中的一个组件的分压成正比摩尔分数(即混合物。,每个组件施加一个压力,直接取决于其分子的数量)。不幸的是,法律与这个关系这个词,因为只有很少的混合物的行为根据理想二元混合物的方程。在大多数情况下,活度系数,γ_我,不等于团结。当γ_我大于1,有积极拉乌尔定律的偏离;当γ_我小于1,有负偏离拉乌尔定律。

双星系统的一个例子,展示积极的偏离拉乌尔定律表示图3,分压和总压力与液相组成;如果拉乌尔定律是有效的,所有的线条笔直,如虚线所示。作为一个实际这些关系的结果,通常是通过一系列重复的蒸发和冷凝液体混合物分离成组件,一系列的步骤分馏。

当蒸汽在平衡与液体混合物成分相同的液体,称为一个混合物共沸混合物。是不可能分离共沸混合物的分馏因为没有改变成分是通过一系列的蒸发和冷凝。共沸混合物是常见的。共沸组成,总压强(恒温)总是最大或最小组成,和沸点(恒压)总是最低或最高温度。

部分混合性

只有对完全混合的液体被认为是到目前为止。许多成对的液体,但是,只有部分混合,混溶的程度常常强烈依赖温度。在大多数情况下,温度升高增强溶解度,但这并非总是如此。例如,在50°C的溶解度(重量百分比)n丁酒精水是6.5%,而水吗n丁酒精是22.4%。在127°C,上层共溶性温度,完整的溶混性达到:127°C以上两种液体混合比例,但低于127°C,他们混溶隙。因此,如果n -丁醇添加到水50°C,只有一个液体吗阶段直到6.5重量%的混合物是酒精;更添加酒精时,第二液相的出现作文22.4重量%水。当足够的酒精使整体构成77.6重量百分数酒精,第一阶段就消失了,只剩下一液相。质的不同的例子是系统water-triethylamine,共溶性较低温度17°C以下17°C两种液体完全混相,但在更高的温度只是部分混相。最后,它是可能的,虽然罕见,二进制系统表现出上、下共溶性的温度。超过128°C和低于49°C丁乙二醇和水完全混相,但在这些温度不混合比例。

上升沸点

观察到,当一个组件在一个二进制的解决方案存在于大型过剩,正确预测了该组件的分压拉乌尔定律,即使解决方案可能出现偏离理想的行为在其他方面。当拉乌尔定律应用于溶剂的稀溶液包含非易失性溶质,可以计算溶质的摩尔分数的实验测定沸点上升,结果当溶质溶解在溶剂。自不同权重的溶质和溶剂很容易测量,过程提供了一个简单的实验方法的确定分子量。如果体重量的非易失性物质,w₂是溶解在溶剂的重数量,w₁在恒压下,沸腾温度的增加,ΔT_b1,气体常数,R(来源于气体定律)热的蒸发纯溶剂每单位重量的,l₁^{特许经销商}纯溶剂的沸点,T_b1,在一个简单的有关产品的比率等于溶质的分子量,米₂。方程是:

这种技术的本质的观察,在稀溶液的非易失性溶质,沸点上升成正比溶质分子的数量,不管他们的大小和质量。

减少冰点

另一个依数性的解决方案是降低溶剂的凝固温度时观察到少量的溶质溶解在这种溶剂。通过推理类似导致方程(5),冰点抑郁,ΔT_f纯溶剂的凝固温度,T_f1的热融合(也称为热融化)纯溶剂每单位重量,l₁^融合,溶液中溶质和溶剂的重量,w₂和w₁分别是如此相关等于溶质的分子量,米₂在方程

一个著名的通过添加提供冰点抑郁症的实际应用防冻剂汽车的散热器中的冷却水。水就冻结在0°C,但冻结时温度降低明显乙二醇与水混合。