Các đường tới hạn và trạng thái cân bằng pha trong hỗn hợp van der Waals nhị phân

The Royal Society - Tập 298 Số 1442 - Trang 495-540 - 1980
Peter H. van Konynenburg1, Robert L. Scott1
1Department of Chemistry, University of California, Los Angeles, California 90024 U.S.A.

Tóm tắt

Nghiên cứu về trạng thái cân bằng pha từ lâu đã là một trong những nguồn thông tin quan trọng nhất về tính chất của lực giữa các phân tử trong các chất lỏng không điện ly và các hỗn hợp của chúng. Nhiều đặc điểm chính của hành vi pha hơi-lỏng và lỏng-lỏng đã được xác định tốt qua các thí nghiệm trong nửa đầu thế kỷ này, nhưng lý thuyết giải thích về trạng thái cân bằng pha cho nhiều loại chất khác nhau và trong một phạm vi lớn về áp suất và nhiệt độ vẫn còn chậm phát triển. Bài báo này trình bày các nghiên cứu lý thuyết về trạng thái cân bằng pha trong các hỗn hợp nhị phân tuân theo phương trình van der Waals, đặc biệt là trạng thái cân bằng lỏng-lỏng có thể xảy ra ở áp suất cao. Sự đa dạng trong hành vi pha của chất lỏng xảy ra trong các hỗn hợp nhị phân có thể được thảo luận một cách định tính dựa trên những thay đổi trong các tính chất nhiệt động học gần các điểm tới hạn. Nhiệt độ dung dịch tới hạn trên (UCST) xảy ra khi một hệ thống không đồng nhất (hai pha) trở thành một hệ thống đồng nhất (một pha) khi nhiệt độ được nâng lên. Nhiệt độ tối đa dọc theo đường cong đồng tồn tại nhiệt độ - phân tỷ lệ (T, x) trong điều kiện áp suất không đổi là UCST tại áp suất này. Nhiệt độ dung dịch tới hạn dưới (LCST) xảy ra khi một hệ thống đồng nhất trở thành một hệ thống hai pha khi nhiệt độ được nâng lên. LCST nằm ở điểm cực tiểu của đường cong đồng tồn tại T, x. Các xem xét nhiệt động học về các điểm tới hạn đưa ra các yêu cầu cho độ cong của các hàm trộn được vẽ theo x.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

1978, Discuss, Faraday Soc., 66, 116

C reek J . L . K nobler C. M . & Scott R . L. 1 9 7 7 J. chem. Phys. 67 366.

D aven p ort A . J . & R ow lin son J . S. 1 9 6 3 Trans. Faraday Soc. 59 78.

D aven p ort A . J . R ow lin son J . S. & Saville G . 1 9 6 6 Trans. Faraday Soc. 62 322.

D ick in son E . K nobler C. M . & Scott R . L. 1 9 7 3 J . chem. Soc. Faraday Trans. I 69 2179.

F reem an P. I. & R ow lin son J . S. i 9 6 0 Polymer 1 2 0 .

F u rm an D . D attagu p ta S. & Griffiths R . B. 1 9 7 7 Phys. Rev. B 15 441.

F u rm an D . & Griffiths R . B. 1 9 7 8 Phys. Rev. A 17 1139.

G aw W . J . & Sw in ton F. L. 1 9 6 6 Nature Lond. 212 283.

G aw W . J . & S w inton F. L. 1 9 6 8 Trans. Faraday Soc. 64 2023.

Griffiths R . B. 1 9 7 4 J . chem. Phys. 60 195.

G u ggen h eim E. A . 1 9 5 2 Mixtures. L ondon: Oxford U niversity Press.

H icks C . P. & Y ou n g C. L.

H icks C . P. & Y ou n g C. L.

H icks C . P. & Y ou n g C. L. 1 9 7 1 Trans. Faraday Soc. 67 1598. 1 9 7 5 Chem. Rev. 75 119. 1 9 7 7 J. chem. Soc. Faraday Trans. II 73 597.

H ild eb ran d J . H . & W ood S. E. 1 9 3 3 J . chem. Phys. 1 817.

H u rle R . F . Jon es F. & Y ou n g C. L. 1 9 7 7 J . chem. Soc. Faraday Trans. II 73 613.

K am erlin gh O nnes H . etal 1 9 0 0 Commun. Lab. Univ.Leiden nos 5 9 a 59 A 64.

K am erlin gh O nnes H . etal 1 9 0 1 Commun. Lab. Univ. Leiden nos 65 75 suppl. no. 5.

K am erlin gh O nnes H . etal 1 9 0 2 Commun. Lab. Univ.Leiden nos 79 81 suppl. no. 6 .

K am erlin gh O nnes H . etal 1 9 0 3 Commun. Lab. Univ. Leiden suppl. no. 7.

K am erlin gh O nnes H . etal 1 9 0 4 Comrrtun. Lab.

K am erlin gh O nnes H . etal 1 9 0 6 Commun. Lab. Univ.Leiden suppl. no. 8 . Univ.Leiden nos 9 6 a-c suppl. no. 11.

K am erlin gh O nnes H . etal 1 9 0 7 Commun. Lab. Univ. Leiden suppl. nos 14-16.

M cG lash an M . L . Stead K . & W arr C. 1 9 7 3 T h ird International C onference on C hem ical T herm od yn am ics (Baden A u str ia ): preprints vol. II p. 228.

M cG lash an M . L . Stead K . & W arr C. 1 9 7 7 J . chem. Soc. Faraday Trans. II 73 1889.

M cK in n o n I. R . 1 9 6 7 P h .D . thesis U n iversity o f E xeter.

M arsh K . N . M cG lashan M . L. & W arr C. 1 9 7 0 Trans. Faraday Soc. 6 6 2453.

R ow lin son J . S. 1 9 5 9 Liquids and liquid mixtures. L ondon: Butterworths.

R ow lin son J . S. 1 9 6 9 Liquids and liquid mixtures (2 nd edn). L ondon: Butterworths.

R ow lin son J . S. 1 9 7 0 Discuss. Faraday Soc. 49 30.

1961, Pure appl, Chem., 2, 329

Scatchard G. 193 1 Chem. Rev. 8 321.

Schneider G. 1 9 6 6 Ber. BunsenGes. phys. Chem. 70 497.

Schneider G. 1 9 7 0 Fortschr. chem. Forsch. 13 559.

Scott R . L. 1 9 7 0 Discuss. Faraday Soc. 49 76.

Scott R ., 1971, Ber. BunsenGes. phys, Chem., 76, 296

Scott R . L. 1 9 7 3 T h ird International C onference on C hem ical T herm odynam ics (Baden A u stria): preprints vol. II p. 220.

S cott R . L. 1 9 7 7 J . chem. Soc. Faraday Trans. II 73 356.

S cott R . L. & v a n K o n y n en b u rg P. H . 1 9 7 0 Discuss. Faraday Soc. 49 87.

va n K on yn en b u rg P. H . 1 9 6 8 D issertation U n IV ersity o f C alifornia Los A n geles.

v a n L aar J . J . 1 9 0 4 -0 5 Proc. Sect. Sci. K. ned. Akad. Wet. 7 517 636 646.

v a n L aar J . J . 1 9 0 5 Proc. Sect. Sci. K. ned. Akad. Wet. 8 33.

v a n L aar J . J . 1 9 0 6 Proc. Sect. Sci. K. ned. Akad. Wet. 9 226.

v a n L aar J . J . 1 9 1 0 Z. phys. Chem. 72 723.

v a n der W aals J . D . 1 8 9 0 Z. phys. Chem. 5 133.

v a n der W aals J . D . 1 8 9 9 Die Kontinuitat des gasformigen undflussigen Zustandes. I. S in gle com p on en t system s (2n d ed n ). L eip zig : B arth.

v a n der W aals J . D . 1 9 0 0 Die Kontinuitat des gasformigen undfussigen Zustandes. II. B inary m ixtures. L eip zig . B arth.

v a n der W aals J . D . 1 9 0 6 -0 7 Proc. Sect. Sci. K. ned. Akad. Wet. 9 621 727 826.

v a n der W aals J . D . 1 9 0 7 -0 8 Proc. Sect. Sci. K. ned. Akad. Wet. 10 56 123 183.

v a n der W aals J . D . 1 9 0 8 - 0 9 Proc. Sect. Sci. K. ned. Akad. Wet. 11 146 187 2 0 1 317 426 47 7 698 8 16 890.

v a n der W aals J . D . 1 9 11 -1 2 Proc. Sect. Sci. K. ned. Akad. Wet. 14 504 655 875 1049 1217.

v a n der W aals J . D . 1 9 1 2 -13 Proc. Sect. Sci. K. ned. Akad. Wet. 15 602.

W id o m B. 1 9 7 3 J . phys. Chem. 77 2196.

Thông tin
Thông tin xuất bản

The Royal Society

Tập 298 Số 1442

495-540

Thông tin tác giả