СҰЙЫҚТЫҢ СҰЙЫҢТАҒЫ ЕРІТІНДІЛЕРІ

Сұйықтар табиғатына орай бір-бірінде кез келген қатынаста араласып, бірегей ерітінді құрайды, ягни шексіз араласады, шек-сіз ериді, бұған су мен глицерин, су мен этил спирті, этанол мен метанол, ацетон және хлороформ, су және сірке қышқылы сияқты бірі-бірінде шексіз еритін сұйықтар жұбы мысал; бір-бірінде шек-ті ериді, оған су мен анилин, су мен эфир, су және фенол, су және никотин секілді көптеген сұйықтар жұбы мысал; бірі екіншісінде мүлдем ерімейтіндер, оған су және бензол, су мен май, су мен сы-нап жұптары мысал.

Рауль заңынан ауытқу. Біртекті (А — А және В — В) молекула-лар және біртекті емес (А — В) молекулалар арасындағы әрекетте-су энергиялары (Е) бірдей болатын ерітінділер Рауль заңына бағынады. Бұрын да көрсетілгеніндей Рауль за-нына бағынбайтын ерітінділер көп. Әдетте оларды Рауль заңынан ерітін-ділердің ауытқуы дейді және ондай ауытқулар оң және теріс болады. Ерітінді системасы оң ауытқыған кезде компоненттердің парциалды қысымы және будың жалпы қысымы осындай жағдайдағы идеал ерітіндінікінен ар-тық болады. Егер £дл>£лвжәне Евв >Елв болса, он, ауытқу байқалады және А молекулаларымен қоршалған В молекуласын немесе В молекулала-рымен қоршалған А молекуласын буға

айналдыру үшін аз энергия керек. Мұндай ерітінділерге су ме-танол, ацетон — этанол, ацетон — күкіртті көміртек сияқты өзара жақсы араласатын сұйықтар мысал болады.

Теріс ауытқығанда система құрамына енетін компоненттердің парциалды қысымы мен ерітінді бетіндегі будың жалпы қысымы идеал ерітіндікімен салыстырғанда аз болады. Бұл берілген ком-поненттің молекуласымен қоршалган екінші молекуланы газды фазаға айналдыру үшін көп энергия жұмсалатынын көрсетеді және бұл жағдай Е АВ >ЕАА және ЕАВ >ЕВВ теңсіздіктері орын-далғанда байқалады. Табиғатта системасы оң ауытқитын ерітін-ділер жиі кездеседі екенСу — хлорлы сутек, хлороформ — аце-тон, хлороформ — бензол сияқты ерітінділер Рауль зацынан теріс ауытқуға мысал болады.

Идеал ерітіндініқ компоненттерін араластырғанда жылу өзге-рісі байқалмайды. Оң ауытқығанда жылудың сіңірілуі, теріс ауытқығанда бөлінуі аңғарылады.

Рауль заңынан ауыткығандағы ерітінді бетіндегі кысымның құрамға тәуелділігін көрсететін диаграмма 16-суретте келтірілген диаграммадан өзгеше. Мысалы, 17-суретте 25°С-тағы бензол мен ацетон қоспасының бу қысымының күрамға тәуелділігі келтіріл-ген. Ондағы үзік сызыктар Рауль заңына сәйкестікті, анық оның үстіндегі қисық сызықтар, оң ауыткуды, ал астындагы қисыктар теріс ауытқуды кәрсетеді.

Тағы бір мысал қарастырайык Ацетон (Л) мен күкіртті кәмір-тектен (В) тұратын екі компонентті системаны алып, ол екеуінін. 35°С-тағы парциалды қысымынын, құрамга тәуелділігін (18, а-сү-рет) және жалпы қысымнын (18, б-сурет) кұрамға тәуелділігін көрсететін диаграммаларын алдық дейік. Қысым мен құірам тә-

75

уелділігінде оң ауытқу шамасы үлкен болса, диаграммада макси-мум, ал теріс ауытқу кезінде минимум пайда болады, яғни әрбір компоненттің парциалды қысымдарының қосындысынан (Р° — Р° +Р\ ) қоспаның жалпы қысымы артады. Максимум немесе минимумге орай болатын нүктелерде бу мен сұйық құрамдары бірдей болады, бұл Коноваловтьщ екінші заңымен түжырымдала-ды: будық жалпы қысымын сипаттайтын қисықтағы максимум мен минимум нүктелеріне сэйкес будың қурамы, осы нүктеге орай болатын сүйықтық қурамымен бірдей. Мұндай қоспаларды азео тропияльщ қоспалар немесе бөлінбей бірге қайнайтын не түрақты қайнайтын ерітінділер дейді. Бүл топқа енетін сұйық ерітінділерді қайнатып, жеке айдау арқылы бөлуге болмайды, өйткені ондағы сүйықтардың бәрінің қайнау температуралары бір-біріне шама-лас. Мысалы, 18, б-суреттегі жалпы қысымды кескіндейтін диа-граммадағы а нүктесін карастырайық. Қайнатқанда Коновалов-тың бірінші заңына орай система В компонентімен баи түсуі керек. Олай болса, ерітінділерді фракциялық айдау кезінде әуелі В компоненті көбірек бөлініп, қалдықта А компоненті мол қалуы керек. Құрамы максимумның оң жағында болатын ерітіндіні кай-натқанда, бу Акомпонентімен баи түсуі қажет. Әрине, мұндай ерітінділерді фракциялап айдағанда бөлініп, бірінші В компонен-ті, сосын азеотропиялық қоспа қалады. Максимум кисық сызықтың үстінде орналасқан қоспаларға А не В компоненттерін жеке-жеке не бірге косқанда, олар ерітінді бетіндегі жалпы қысымды тө-мендетеді. Демек, нақ осы негізде де бу құрамы ерітінді құрамы-мен теңеледі.

Читайте также: