7.3.5. Система з обмеженою розчинністю в рідкій фазі
Багато рідин змішуються в будь-яких пропорціях. Це суміші з водою етанолу, ацетону, оцтової кислоти, суміші бензолу з толуолом, гексаном тощо. У інших випадках рідини розчиняються лише частково, утворюючи два насичені розчини: розчин першої рідини у другій та розчин другої рідини у першій. На рис. 7.9 наведена діаграма стану системи «анілін – вода», компоненти якої мають обмежену взаємну розчинність. Крива АВ показує залежність складу водного шару від температури, крива ВС – залежність складу анілінового шару від температури.
Рисунок 7.9 – Діаграма стану системи «вода-анілін»
З підвищенням температури збільшується взаємна розчинність води та аніліну й обидва шари набувають однакового вигляду за складом. Криві зливаються в точці В. Температура, вище якої обидві рідини змішуються у будь-яких співвідношеннях, називається верхньою критичною температурою розчинення. За межами кривої АВС міститься область однофазних систем (розчинів), усередині кривої – область розшарування. Наприклад, у точці а0 система складається із двох шарів: водного шару складу а1 і анілінового шару складу а2. Усередині кривої Ф = 2, С = 1, поза кривою – Ф = 1, С = 2. Якщо крива, яка обмежує область розшарування, проходить через мінімум, то температура ТК називається нижньою критичною температурою розчинення.
Маємо такі системи, у яких спостерігається і верхня, і нижня критичні температури розчинення (рис. 7.10).
Рисунок 7.10 – Діаграма стану системи «вода-нікотин»
Критичну температуру розчинення на кривій розшарування визначають користуючись правилом прямолінійного діаметра Алексєєва. Згідно з цим правилом середини ліній (коннод), що поєднують фігуративні точки сполучених розчинів (а1 і а2, в1 і в2 на рис. 7.9), лежать на прямій лінії (ВД), що проходить через верхню або нижню критичну точку розчину.
Ми розглянули тільки найпростіші двокомпонентні системи. Більшість двокомпонентних систем мають складніші діаграми стану, що є комбінацією з декількох простих діаграм.
Опис і діаграми стану три- та більше компонентних систем можна знайти у спеціальній літературі.
