Raoult.s. Laki on kemian perusperiaate, jota käytetään kuvaamaan nesteen sisältämän komponentin höyrypainetta. Se on olennaista, jotta voidaan ymmärtää höyrynestetasapainoa (VLE), joka tapahtuu monissa teollisissa prosesseissa, kuten tislauksessa ja liuottimen talteenotossa. Tässä artiklassa selitetään Raoult... lain perusteet ja miten sitä sovelletaan VLE-laskelmissa.

Raoult... Law Fundamentals

Raoult.s Law toteaa, että osittainen höyrynpaine on komponentti ihanteellinen ratkaisu on verrannollinen sen mooli-fraktion nestefaasissa ja sen höyrynpaine puhtaana aineena. Matemaattisesti, se ilmaistaan:

]P[]i] = x[]] * P[]i[[][[[][[[][[[]]]]]]]]]

Jos P[][[[[] on osan osittainen höyrynpaine ]i[[], [[]]][[[[[[[FLT:]]]]][[[[[[[FLT:]]]]][[[[[]] on puhtaan komponentin höyrynpaine samassa lämpötilassa.

Raoult... lain soveltaminen VLE:n laskentaan

Höyryn ja nesteen tasapainossa seoksen kokonaishöyrynpaine on kaikkien komponenttien osittaispaineiden summa. Ihanteellisen ratkaisun osalta tämä lasketaan laskemalla yksittäiset osittaiset paineet yhteen:

]P[kokonaismäärä[] = Σ P[i[ = Σ x[]i[[] * P[[]][[[[][[[[]]][[[]]]]]

Höyryn ja nestefaasien koostumuksen määrittämiseksi tasapainotilassa noudatetaan tyypillisesti seuraavia vaiheita:

  • Tunnista puhtaiden komponenttien höyrypaineet järjestelmän lämpötilassa.
  • Lasketaan osittainen höyrynpaine moolifraktioilla.
  • Määritetään höyryn kokonaispaine ja vaiheiden koostumus.
  • Säädä mooli jakeet iteratiivisesti täyttämään tasapaino-olosuhteet.

Rajoitukset ja muut kuin ideaaliset ratkaisut

Raoult.S Law soveltaa parhaiten ihanteellisia ratkaisuja, joissa vuorovaikutus eri molekyylien ovat samanlaisia kuin välillä kuten molekyylit. Ei-ideaalisia ratkaisuja, poikkeamia esiintyy, ja aktiivisuuskertoimia käytetään korjaamaan laskelmia. Nämä kertoimet ovat osa termimolekyylien voimia, jotka eroavat ihanteellinen käyttäytyminen.