Ο Νόμος του Ραούλτ είναι μια θεμελιώδης αρχή που χρησιμοποιείται στη χημεία για να περιγράψει την πίεση των ατμών ενός συστατικού σε ένα υγρό μείγμα. Είναι απαραίτητο για την κατανόηση της ισορροπίας ατμών-υγρού (VLE), η οποία συμβαίνει σε πολλές βιομηχανικές διεργασίες όπως η απόσταξη και η ανάκτηση διαλυτών.

Θεμελιώδεις Θεμελιώδεις του Νόμου Ραούλτ

Ο Νόμος του Ραούλτ αναφέρει ότι η μερική πίεση ατμών ενός συστατικού σε ιδανική λύση είναι ανάλογη με το κλάσμα του γραμμομόρια στην υγρή φάση και την πίεση ατμών του ως καθαρή ουσία.

Pi = x[i * Pi]0]]

Όπου Pi[ είναι η μερική πίεση ατμών του συστατικού i, xi[ είναι το κλάσμα γραμμομόριας του στην υγρή φάση, και Pi0] είναι η πίεση ατμών του καθαρού συστατικού στην ίδια θερμοκρασία.

Εφαρμογή του Νόμου του Ραούλτ σε υπολογισμούς VLE

Στην ισορροπία ατμών-υγρού, η συνολική πίεση ατμών του μείγματος είναι το άθροισμα των μερικών πιέσεων όλων των συστατικών. Για μια ιδανική λύση, αυτό υπολογίζεται με το σμίξιμο των επιμέρους μερικών πιέσεων:

Pσύνολο[ = Σ P[i[ = Σ xi] * Pi0

Για τον προσδιορισμό της σύστασης των ατμών και των υγρών φάσεων σε ισορροπία, ακολουθούνται τυπικά τα ακόλουθα βήματα:

  • Προσδιορίστε τις πιέσεις ατμών των καθαρών συστατικών στη θερμοκρασία του συστήματος.
  • Υπολογίστε τις μερικό πιέσεις ατμών χρησιμοποιώντας κλάσματα γραμμομόρια.
  • Καθορίστε την συνολική πίεση ατμών και τις συνθέσεις φάσης.
  • Ρυθμίστε τα κλάσματα mole επαναλαμβανόμενα για να ικανοποιήσουν τις συνθήκες ισορροπίας.

Περιορισμοί και μη ιδεαλιστικές λύσεις

Ο Νόμος του Ραούλτ εφαρμόζεται καλύτερα σε ιδανικές λύσεις όπου οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ διαφορετικών μορίων είναι παρόμοιες με αυτές μεταξύ ομοίων μορίων. Σε μη ιδεατικές λύσεις, εμφανίζονται αποκλίσεις, και χρησιμοποιούνται συντελεστές δραστηριότητας για τη διόρθωση υπολογισμών.