25.11.2014 Views

Chemická termodynamika II

Chemická termodynamika II

Chemická termodynamika II

SHOW MORE
SHOW LESS

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

Kapitola 4<br />

ROVNOVÁHA KAPALINA<br />

PÁRA<br />

Rovnováha kapalina-pára představuje pro průmyslovou praxi nejdůležitější a nejfrekventovanější<br />

případ fázové rovnováhy. Na rozdílnosti složení rovnovážné parní a<br />

kapalné fáze jsou založeny separační procesy destilace, absorbce a stripping. V předchozích<br />

kapitolách jsme se zabývali odděleně termodynamickým popisem jak plynné,<br />

tak kapalné fá.ze. Získané poznatky nyní využijeme při popisu rovnováhy mezi těmito<br />

fázemi. Výchozím bodem našich úvah je základní rovnice fázové rovnováhy (2.110),<br />

kterou po zavedení aktivitního koeficientu "'Ii pro popis neideality kapalného roztoku<br />

a fugacitního koeficientu Vi pro popis neideality parní fáze je možno zapsat ve tvaru<br />

V·y·p - "V·... ·f~(l) ''I - 11""1 'I , (4.1)<br />

kde R(l) je fugacita ve standardním stavu pro kapalnou složku i. Za standardní stav<br />

bývá volena čistá kapalná složka za teploty a tlaku soustavy. Nejjednodušší formou<br />

rovnovážné rovnice (4.1) je Raoultův zákon, ke kterému dospějeme, jak bylo uká·<br />

záno v odst.2.3.4, budeme-li v rovnici (4.1) předpokládat, že parní fáze se chová jako<br />

ideá.lní plyn (Vi = 1), kapalná fáze tvoří ideální roztok ("'Ii == 1) a fugacita kapalné<br />

složky nezávisí na tlaku<br />

YiP == XiP~ • (4.2)<br />

Raoultův zákon popisuje dobře jen malý okruh skutečných směsí vesměs tvořených<br />

chemicky velmi blízkými látkami. U naprosté většiny směsí však nelze zanedbat odchylky<br />

od ideality především v kapalné fázi. Ty jsou, s výjimkou oblasti vysokých<br />

tlaků, výrazně větší než neidealita parní fáze. Jak již víme, vztahy popisující neidealitu<br />

kapalné fáze mají charakter vztahů korelačních, a tedy parametry v nich<br />

vystupující je nutno nejprve vyhodnotit z experimentálních dat. Všimněme si tedy,<br />

konkrétně kterých dat lze k vyhodnocení znúněných parametrů využít. Především je<br />

třeba zdůraznit,že zásadní důležitost mají data binární, která tvoří naprostou většinu<br />

publikovaných rovnovážných údajů, neboť ternárních a dalších vícesložkových dat obsahuje<br />

literatura poskrovnu. Tato situace je pochopitelná s 0l1ledem na nesrovnatelně<br />

123

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!