10.8.3 * Výpočet eutektické teploty

Za předpokladu ideálního chování kapalné fáze vypočítejte vzájemnou rozpustnost benzenu a naftalenu při 0 °C. Vypočtěte eutektickou teplotu a načrtněte diagram $..$ tohoto binárního systému (obě látky jsou v tuhé fázi nemísitelné).

displaymath

Výsledek

$..$

Řešení

Hledané hodnoty získáme dosazením dat, uvedených v zadání, do vztahu (10.63). Molární zlomek naftalenu v roztoku nasyceném naftalenem $..$, čili rozpustnost naftalenu v benzenu bude

displaymath

Molární zlomek benzenu v roztoku nasyceném benzenem $..$, čili rozpustnost benzenu v naftalenu určíme analogicky:

displaymath

Eutektický bod je dán průsečíkem rozpustnostních křivek. Při eutektické teplotě musí tedy platit

displaymath

Výpočet provedeme tak, že zkusmo volíme teplotu a hledáme takovou, při které bude součet molárních zlomků roven jedné. Molární zlomky přitom počítáme podle předcházejích relací. V následující tabulce uvádíme několik mezivýsledků.

displaymath

Z tabelovaných hodnot je zřejmé, že eutektickému bodu přísluší teplota TE = 269,4 K (= 3,7 °C) a eutektická směs obsahuje 86,4 mol.% benzenu.