Grundpraktikum - Praktikum Physikalische Chemie - page 23

Für verschiedene Temperaturen werden im Siedediagramm Konnoden einge-
zeichnet. Die Schnittpunkte mit der Siede- bzw. Kondensationskurve liefern die
Molenbrüche x l B bzw. x B der Gleichgewichtszusammensetzung der flüssigen
bzw. gasförmigen Phase für die betreffende Temperatur und konstanten Druck.
Durch Auftragen von x B über x l B erhält man die Gleichgewichtskurve.
Durch Einzeichnen der Diagonalen x B D x

l B wird das Gleichgewichtsdiagramm

vervollständigt.

Aus dem Gleichgewichtsdiagramm kann man erkennen, wie gut eine Mischung bei
gegebener Zusammensetzung destillativ trennbar ist. Je mehr die Gleichgewichts-
kurve nämlich von der Diagonalen abweicht, umso stärker unterscheiden sich die
Dampf- und die Flüssigkeitsphase in ihrer Zusammensetzung und umso besser ist
daher der Trenneffekt.
Zur Kennzeichnung der destillativen Trennbarkeit dient auch noch der Trennfak-
tor ' . Er kann wie in ( 1.38 ) definiert werden.

x A = x l A

' D

x B = x l B :

(1.38)

Werte größer als eins bedeuten, dass die Komponente A die flüchtigere ist, bei Wer-
ten kleiner als eins reichert sich die Komponente B im Dampf an. Bei ist eine

destillative Trennung nicht möglich, da Flüssig- und Dampfphase dieselbe Zusam-
mensetzung haben.
Für sogenannte reale Systeme ist die Abhängigkeit der Partialdrücke und damit
des Gesamtdampfdrucks vom Molenbruch der flüssigen Phase nicht mehr linear.
Zwei Fälle sind zu unterscheiden: Einmal kann es sein, dass die Wechselwirkun-
gen WW AA zwischen den Teilchen A und die Wechselwirkungen WW BB zwischen
den Teilchen B größer sind als die Wechselwirkungen WW AB zwischen A und B.
Dann versuchen die Flüssigkeiten, sich gegenseitig aus der Lösung zu verdrängen.
Die Dampfdrücke werden dadurch größer als im Idealfall (positive Abweichung
vom Raoult'schen Gesetz). Im Dampfdruckdiagramm äußert sich dies durch das
Auftreten eines Maximums, während im Siedediagramm ein Minimum erscheint.
An diesen Punkten haben Flüssig- und Gasphase dieselbe Zusammensetzung, sie
sind dann auf destillativem Wege nicht mehr trennbar. Mischungen mit derartiger
Zusammensetzung nennt man Azeotrope. Dampfdruck- und Siedediagramm haben
dann das in Abb. 1.9 dargestellte Aussehen.
Im umgekehrten Fall, d. h., wenn die Wechselwirkungen WW AB größer sind als
WW AA bzw. WW BB , kommt es zu einer negativen Abweichung; der Gesamtdampf-
druck wird kleiner sein als die Summe der Partialdrücke bei idealem Verhalten.
Überlegen Sie sich, welche Gestalt Dampfdruck- und Siedediagramm in diesem
Falle haben!

' D 1

1.1.4.3 Geräte und Chemikalien
Othmer-Apparatur
Kühler mit Wasseranschluss