以實例說明如何繪製二成份系統的相圖(下)
以實例說明如何繪製二成份系統的相圖(下)
國立臺灣師範大學化學系兼任教師邱智宏
由實際的例子練習繪製二成份系統的相圖,能讓學習者對相圖有更深入的理解及認知。「以實例說明如何繪製二成份系統的相圖(上)」,已經說明在理想狀況下,如何在定溫下製作壓力-成份相圖(pressure-composition phase diagram),但是實際的使用層面,定壓下,溫度-成份相圖(temperature-composition phase diagram)的應用則更為普遍,唯其繪製過程較前者複雜,一般教科書均無詳細說明,本文將以 $$1$$ 大氣壓力,正庚烷和正己烷的系統,說明其相圖之繪製步驟及方法。
首先,我們假設正庚烷(heptane)及正己烷(hexane)液體的混合為理想溶液,即各成份所呈現的蒸氣壓合乎拉午耳定律(Raoult’s law)。
$$p_{hex}=X_{hex}p^*_{hex}$$、$$p_{hept}=X_{hept}p^*_{hept}~~~~~~~~~(1)$$
其中 $$X_{hex}$$、$$X_{hept}$$ 分別為正己烷、正庚烷在液相的莫耳分率,$$X_{hex}+X_{hept}=1$$;$$p_{hex}^*$$、$$p_{hept}^*$$、分別為正己烷、正庚烷的飽和蒸氣壓;$$p_{hex}$$、$$p_{hept}$$ 分別為二者的分壓。