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液液平衡

液液平衡(英文名称liquid-liquid equilibrium)是一种物理现象,在一定温度和压力下,两个组分不同的液相经过充分接触后,某些组分在这两液相中的浓度不再发生变化,表明这些组分在这两相间的正反传递速率相等,达到了液-液平衡。例如水和苯是两个液相,当水和苯共存时,存在明显的液相分界面,下层水中溶有少量苯,上层苯中也溶有少量水,两者部分互溶,形成具有两个液相的二元体系。在一定温度和压力下,使其充分混合接触,直到两个液相的组成恒定,即水中溶解苯的量和苯中溶解水的量不变,即认为水和苯两个液相达到该温度和压力下的液-液平衡。

液-液平衡是物质的一种物理性能,自然界广泛存在的一种物理现象和规律。在化学化工中利用物质的这种性能和规律可以通过各种化工过程提取、分离、浓缩、精制产品。

液液平衡概述

1、 液-液平衡的表示方法:液-液平衡不但与组分有关,不同温度和压力的下液-液平衡数据是不同的,常见的是两个液相间的相平衡。在定压下,不同温度下的液液平衡常用平衡相图来表示,例如水和与异丁醇的相图如下:

从相图中可以清楚地了解到水和异丁醇两个液相在不用温度下的组成,而且还可以在了解到随着温度的提高,彼此的溶解度增加,当温度达到约130℃以上时,两相就会消失,成为互溶的一相。

2、化学工业中应用的液-液分离系统往往是多元系统,制作相图往往将选定最难分离的两个关键组分为代表,测定两者在第三组分(分离溶剂)中的溶解性,测定分配系数、绘制不同温度下的三元相图。如水-醋酸-苯三元系,溶质(醋酸)在两个液相(苯相和水相)中的浓度比,称为分配系数D,表示如下:

式中α、β分别代表两个液相;xi为溶质I在两个液相中的浓度。如果溶质在两相中形成理想溶液,则分配系数仅为温度的函数;如果为非理想溶液,则分配系数还与溶液的组成有关。D 值越大,表示溶质I易于利用溶剂α即能将其由β中分离出来。利用这种关系可以方便地选择分离溶剂及操作条件。

在炼油和化工生产中最有价值的是芳烃液-液萃取过程。该过程利用甘醇、N-甲基吡咯烷酮等溶剂,由芳烃与非芳烃组成的混合液中将芳烃分离出来。该过程的理论基础是芳烃和非芳烃在溶剂中的液-液平衡。

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液液平衡常见问题

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液液平衡文献

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大学物化实验报告--双液系的气双液系的气液平衡相图 大学物化实验报告--双液系的气双液系的气液平衡相图

大学物化实验报告--双液系的气双液系的气液平衡相图

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实验目的与要求 : 1. 绘制常压下环己烷-乙醇双液系的气液平衡相图( T—X 图),了解相 图和相律的基本概念; 2. 掌握测定双组分液体的沸点及正常沸点的方法; 3. 掌握用折光率确定二元液体组成的方法。 实验原理: 常温下,任意两种液体混合组成的体系称为双液体系。若两液体能按 任意比例相互溶解,则称完全互溶双液体系;若只能部分互溶,则称部分互 溶双液体系。双液体系的沸点不仅与外压有关,还与双液体系的组成有关。 恒压下将完全互溶双液体系蒸馏,测定馏出物(气相)和蒸馏液(液相)的 组成,就能找出平衡时气、液两相的成分并绘出 T—X图。 通常,如果液体与拉乌尔定律的偏差不大, 在 T—X图上溶液的沸点介于 A、B二纯液体的沸点之间见图 1 (a)。而实际溶液由于 A、B 二组分的相互影 响,常与拉乌尔定律有较大偏差, 在 T—X图上就会有最高或最低点出现, 这 些点称为恒沸点,其相应的溶液

相平衡类型及特点

化工热力学研究的两相系统的平衡,有气液平衡、气固平衡、汽液平衡、汽固平衡、液液平衡、液固平衡和固固平衡;相数多于二的系统,有气液固平衡、汽液液平衡等。系统处于相平衡状态时,各相的温度、压力都相同,它们的组成一般不相同。相平衡的研究主要是通过实验测定有关数据,并应用相平衡关联的方法,以探讨平衡时温度T、压力p和各相组成(摩尔分率xy)之间的关系,借以判断一定条件下相变化过程的方向,并根据偏离相平衡的程度来估计过程推动力的大小。相平衡是传质分离过程和热质传递过程的理论基础之一。例如:蒸馏和吸收利用相平衡时汽液或气液两相组成不同,通过相际物质传递来实现混合物的分离;萃取根据物质在两个不互溶或部分互溶的液相中溶解度的不同来实现混合物的分离;结晶利用固体在液体中溶解度的限制,从溶液中析出固体。这些过程都涉及物质在相际的传递。研究相平衡可为选择合适的分离方法提供依据。在传质设备(如精馏设备、萃取设备)的计算中,可用相平衡数据来计算设备的平衡级数或传质单元数。此外,相平衡研究还用于探讨诸如玻璃、陶瓷、耐火材料、合金等材料的形成条件。 系统中强度性质完全相同的部分称为一相。相与相之间有明显的界面 。一个相可以是连续的 ,也可以是不连续的(如分散的液滴或晶粒)。只有一相存在的系统称为单相或均相系统,有两个以上的相存在的系统一般称为多相或非均相系统。

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