10.3.9 Výpočet teploty varu u ternární směsi

Vypočítejte teplotu varu ternární směsi 1-butanol (1)+ 2-butanol (2)+2-methyl-1-propanol (3) o složení x1 = 0,302, x2 = 0,432, x3 = 0,266 za tlaku p = 101,32 kPa. Získané výsledky porovnejte s experimentálními hodnotami t = 105,9 °C, y1 = 0,173, y2 = 0,545, y3 = 0,282. Tlaky nasycených par čistých látek jsou dány těmito rovnicemi (t ve  °C, p v kPa):

displaymath

Při výpočtech předpokládejte platnost Raoultova zákona.

↓

↓

↓

↓

↓

↓

↓

↓

↓

↓

↓

↓

↓

Výsledek

p = 101,31 kPa,    y1 = 0,1973,    y2 = 0,5497,    y3 = 0,2530.

Řešení

V daném případě aplikujeme Raoultův zákon ve tvaru

displaymath

Rovnici (10.30) budeme řešit zkusmo. Volíme postupně několik teplot a hledáme takovou teplotu, při níž pravá strana rovnice (10.30) dosáhne hodnoty zadaného tlaku. V následující tabulce je uvedeno několik mezivýsledků.

t/ °C 100 106 106,29 106,26
$..$/kPa 51,68 65,52 66,26 66,18
$..$/kPa 102,85 127,73 129,05 128,91
$..$/kPa 76,14 95,45 96,48 96,37
p/kPa 80,29 100,35 101,42 101,31

Složení parní fáze vypočteme z rovnice (10.23) a dostaneme

displaymath

Rozdíly mezi experimentálními a vypočtenými hodnotami nasvědčují tomu, že předpoklad platnosti Raoultova zákona není zcela oprávněný.