この実験について
揮発性成分を 2 つ混合し、分圧、全圧、蒸気組成を比較します。液体混合物が等モルでも、揮発性の高い成分はヘッドスペースで濃縮されることがあります。
学習目標
- 各液体成分にラウールの法則を適用します。
- 分圧と蒸気のモル分率をドルトンの法則で結び付けます。
- 一定温度における泡点圧力曲線と露点圧力曲線を区別します。
使い方
- 1ある温度で、純トルエンと純ベンゼンの蒸気圧を比較します。
- 2液相のモル分率を等しく混合し、蒸気相でベンゼンの割合が高くなることを確認します。
- 3気相空間の体積を変え、蒸気量に対する圧力を比較します。
- 4泡点・露点包絡線を表示し、現在の液相組成と蒸気相組成が同じ平衡圧力に対応することを確認します。
モデル
前提条件
- 液相は組成が指定された理想的な大容量リザーバーであり、蒸気相は理想気体として扱います。液相の有限な枯渇と非理想的な活量係数は考慮しません。
- ベンゼンにはアントワン係数 4.01814、1203.835、−53.226を、トルエンには4.08245、1346.382、−53.508を使用します。温度範囲は308.15～338.15 Kです。
- 気相空間の体積を変えると、同じ飽和圧力での蒸気量が変化します。トレーサーの色は組成を表し、実際の数密度や交換速度を表すものではありません。
授業で試してみましょう
- Q1混合試料で、気相のベンゼン分率が液相のベンゼン分率より大きいのはなぜですか？
- Q2大容量リザーバーモデルでは、ヘッドスペースの体積を変えても飽和圧力が変わらないのはなぜですか？
よくある質問
これはエタノール・水の共沸混合物を予測しますか？
いいえ。それには非理想液相モデルが必要です。ここでの理想二成分モデルでは、組成範囲の内部に共沸点は生じません。
泡点曲線と露点曲線で、横軸の組成が異なるのはなぜですか？
泡点曲線は液相のモル分率で、露点曲線は気相のモル分率でパラメータ化されています。水平なタイラインが共存する組成を結びます。