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Phasendiagramme binärer Systeme

Siedediagramme idealer Mischungen

Die Zusammensetzung von flüssiger Phase und Gasphase bei verschiedenen Temperaturen wird durch Siedediagramme verdeutlicht. Man trägt dazu die Siedetemperatur in Abhängigkeit von der Zusammensetzung der Flüssigkeit und des Dampfes auf. Der Außendruck bleibt konstant. Die Siedediagramme von idealen Gemischen besitzen eine einfache Linsenform.

Beispiel: Siedediagramm einer idealen Mischung von Benzol und Toluol

Erhitzt man ein Gemisch der Zusammensetzung (Stoffmengenanteil) x', steigt seine Temperatur, bis sie die untere Kurve im entsprechenden Siedediagramm erreicht. Bei dieser Temperatur t1 beginnt das Gemisch zu sieden. Der Dampf besitzt eine abweichende Zusammensetzung y' zur Flüssigkeit: Er ist benzolreicher. Dies bedeutet, dass die flüssige Phase gleichzeitig benzolärmer wird.

Entfernt man den Dampf aus dem Gleichgewicht, hat die flüssige Phase nach einiger Zeit etwa die Zusammensetzung x", zu der die höhere Siedetemperatur t2 gehört. Mit der Abnahme des Benzolanteils steigt also der Siedepunkt des Gemischs.

Kondensiert man den Dampf mit der Zusammensetzung y', welcher der Zusammensetzung der flüssigen Phase x' entspricht, ist das Kondensat benzolreicher als das ursprüngliche Gemisch. Man kann das Kondensat mit der Zusammensetzung y' nun abermals erhitzen und gelangt nach Kondensation des Dampfes zur Zusammensetzung x''', die wiederum benzolreicher ist.

Setzt man dieses Verfahren fort, erhält man am Ende praktisch reines Benzol.

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