Moneytizerによる広告を掲載しています。概要ある2成分の気液平衡関係を表わすグラフのことをxy線図といいます。例として、上にベンゼン-トルエンのxy線図を示します。縦軸にベンゼンの気相組成y、横軸にベンゼンの液相組成xをプロットしていることからxy線図と呼ばれます。ある温度、圧力における2成分の気液平衡組成は、気液平衡曲線上の値となることを意味しており、蒸留塔の設計では気液平衡曲線を求めて使用します。上図において気液平衡組成は、ベンゼン液相組成x=0.50のとき、ベンゼン気相組成y=0.72となります。2成分系なので液相・気相それぞれでベンゼンとトルエンの割合を足すと1になりますから、トルエン液相組成x=0.50、トルエン気相組成y=0.28となります。上図ではベンゼンの代わりにトルエンの組成をプロットしてもよいのですが、2成分のうち沸点が低い方をプロットするのが蒸留分野の慣習となっています。(ベンゼンの方が沸点が低いです。)また、通常xy線図には気液平衡曲線y=xの直線の2つがプロットされます。y=xの直線をプロットするのは、この直線と気液平衡曲線の位置関係やお互いが交わるかどうかによって、2成分の気液平衡の特徴を把握できるからです。上図のように気液平衡曲線とy=xの直線が近づいている場合は相対揮発度αが小さいため、蒸留分離がしにくい、あるいは分離するのに塔の段数が多く必要であることを示しています。逆に上図のように気液平衡曲線とy=xの直線が離れている場合は相対揮発度αが大きいため、蒸留分離がしやすい、あるいは分離するのに塔の段数が少なくすむことを示しています。理想溶液に近い系ラウールの法則に従うような理想系かどうかもxy線図で判断できます。上図のように点線を引き、右側と左側が線対称になれば理想系に近いです。ベンゼン-トルエンは理想系に近いですね。気液平衡曲線とy=xの直線が交わっている場合は共沸点を持つことがわかります。加えて交わり方によって最低共沸か最高共沸かを判定することができます。上の図のようにy=xで上下に分割された領域を考え、上の領域から下の領域へと気液平衡曲線が交わる場合は最低共沸です。ようにy=xを下の領域から上の領域へと気液平衡曲線が交わる場合は最高共沸となります。上図はアセトン-クロロホルムの2成分系のxy線図です。2液相分離する系2液相を形成する場合もxy線図で判断できます。上図のように液相組成xが変化しても気相組成yが一定になれば(横の直線部分)、液液分離して2液相を形成しています。上図はメチルエチルケトン-水の2成分系のxy線図です。ちなみにこの2成分系は気液平衡曲線がy=xと交わっているので、最低共沸点があることもわかります。コメントをキャンセルメールアドレスが公開されることはありません。※サイト次回のコメントで使用するためブラウザーに自分の名前、メールアドレス、サイトを保存する。date*日本語が含まれない投稿は無視されますのでご注意ください。本記事は撹拌の参考書についてご紹介します。化学工学の他の単位操作と比較して、撹拌は体系化が進んでいない分野だと言われており、わかりやすい参考書は貴重です。【動粘度】について粘度との違いを解説ある流体の粘度を密度で割った値を動粘度νといい、(1)式で表されます。粘度が大きいほど動粘度も大きくなるため、粘度と動粘度は同じような意味合いで使用されることが多いです。分野や扱う現象によっては意味合いが微妙に異なる場合もあります。棚段塔において、トレイの小孔(ガスの通り穴)から液が漏れる現象をウィーピングといいます。ウィーピングが起こっても塔を運転することはできますが、トレイ上の液深が低くなり気液接触の効率が悪化してしまいます。粒子の慣性力と粘性抵抗の比を表わす無次元数をストークス数Stkといい、(1)式で表されます。平衡状態にある系に外部から状態を変化させる操作を行なった場合に、系はその変化を相殺するように平衡を移動させます。このような原理をル・シャトリエの原理といいます。密接した物体間に温度差がある場合、物質の移動を伴わない熱エネルギーのみの移動現象が発生します。この現象を伝導伝熱といい、伝導伝熱における伝熱量の関係をフーリエの法則といいます。メリット・デメリットを解説:圧力損失が小さく真空蒸留向きプロフィールこのブログを運営しているルートです。化学メーカーで働くケミカルエンジニアです。