liquido-vapore/distillazione
Quali sono le condizioni di equilibrio tra due fasi?
Il flusso del liquido che si trasforma in vapore è uguale al flusso del vapore che si trasforma in liquido
Equazione di Raoult
Pa=P0a * xa
Pa= tensione di vapore del componente in soluzione
P0a= tensione di vapore del componente puro
xa= frazione molare del componente
Come si calcola la frazione molare?
numero moli della sostanza/numero moli titali
Cos'è l'equazione di Antoine?
è un'equazione empirica che si basa su delle approssimazioni e serve conoscere la tensione di vapore ad una certa temperatura:
lnP = A-[B/(T+C)]
A, B, C sono equazioni empiriche
Cosa sono i diagrammi di equilibrio liquido-vapore ad 1 componente?
Sono dei diagrammi che rapprentano l'equilibrio liquido-vapore di uno o più componenti. La y di destra rappresenta la tensione di vapore della sostanza in soluzione, la y di sinistra rappresenta la tensione di vapore del componente puro e la x rappresenta la composizione. La retta ha come coefficiente angolare la tensione di vapore alla temperatura nella quale ci troviamo. Otteniamo con interpolazione una retta passante per l'origine che ha come equazione la legge di raoult
Come calcoliamo graficamente la tensione di vapore totale utilizzando i diagrammi di equilibrio liquido-vapore a più componenti?
Si capovolge uno dei due grafici a specchio. Noteremo che B è più altobollente e A meno altobollente, quindi B avrà una pendenza della retta minore. Unendo i punti di incontro con gli assi y della retta che ha come equazione la legge di raoult otteniamo una retta che rappresenta la tensione di vapore totale, ovvero la somma delle tensioni di vapore di ogni componente.
Cosa sono i diagrammi di fase?
Sono dei diagrammi che ci consentono di sapere a che temperatura una sostanza a 2 componenti raggiunge il punto di ebollizione. Il componente A più bassobollente si trova sull'asse y di sinistra e il componente B su quello di destra. Troveremo due curve, quella inferiore è chiamata di ebollizione, quella superiore è chiamata di condensazione. Al di sotto liquido, al centro coesistono, al di sopra vapore.
Cosa sono i diagrammi x/y
Sono diagrammi a pressione costante che riportano le frazioni molari liquide (x) e di vapore(y) del componente più volatile. Troveremo una diagonale con equazione x=y ed una curva che rappresenta realmente gli equilibri a quella precisa composizione.
Acosa sono dovute le deviazioni dal cmportamdnto ideale della legge di Raoult?
Sono dovute alle interazioni tra i due componenti e possono essere negative, positive e il comportamento degli azerotropi
A cosa sono dovute le deviazioni negative?
Sono dovuta ad un'interazione tra A e B maggiore dell'interazione tra AA e BB. Noteremo che nel diagramma di equilibrio a più componenti non avremo rette ma curve che tendono verso il basso
A cosa sono dovute le deviazioni positive?
Sono dovute ad un'interazione tra AA e BB maggiore dell'interazione tra A e B, comportanto una maggiore volatilità del previsto. A livello grafico noteremo delle curve che tendono verso l'alto
Cosa sono gli azerotropi?
Gli Azerotropi sono miscele che bollono entrambe ad una data temperatura, infatti si comportano come se fossero un solo componente. a livello grafico nei grafici x/y noteremo che la curva toccherà la retta a metà
Cos'è la distillazione?
E' un'operazione unitaria usata per separare due componenti di una miscela. Essa sfrutta la diversa temperatura di ebollizione dei componenti.
Quali sono i campi di applicazione della distillazione?
-Industria petrolchimica
-Produzione dei gas tecnici come l'ossigeno
-Profuzione e recupero solventi
Come avviene la distillazione semplice?
é usara come metodo di concentrazione. Si fa bollire il liquido che sale, esce dal tubo refrigerante corcondato da h20 corrente, codensa e scende nel becher
Come avviene la distillazione frazionata?
La distillazione frazionata avviene bollendo la soluzione, il componente più bassobollente evapora e sale, si scontra contro il primo spunzone, si condensa e ricade, fin quando il vapore non raggiungerà il tubo refrigerante, si condenserà e scenderà nel becher
Descrivi una colonna di frazionamento
Si tratta di un serbatoio che ha una desta ed un fondo coibentato per evitare la fuoriuscita dei componenti che presenta al suo interno dei piatti. Un piatto particolare che si trova a circa metà della colonna è il piatto di alimentazione dalla quale entra il liquido che vogliamo distillare già in ebollizione. Il piatto divide la colonna in zona di esaurimento del componente più bassobollente e zona di arricchimento del componente più altobollente. Al di sotto abbiamo un ribollitore che mantiene in ebollizione costante la soluzione rimettendo all'interno della colonna il residuo (una parte esce). Al di sopra abbiamo un condensatore dalla quale esce il distillato e il riflusso L viene reimmesso nella colonna.