Raoults lag är en grundläggande princip som används i kemi för att beskriva ångtrycket av en komponent i en flytande blandning. Det är viktigt för att förstå ångvätskejämvikt (VLE), som förekommer i många industriella processer som destillation och lösningsmedelåtervinning. Denna artikel förklarar grunderna i Raoults lag och hur den tillämpas i VLE-beräkningar.

Raoults laggrunder

Raoults lag säger att partiellt ångtryck av en komponent i en idealisk lösning är proportionellt mot dess molfraktion i flytande fas och dess ångtryck som ett rent ämne. Matematiskt uttrycks det som:

][[[][]]][]]]]][[[]]][]][[[[]]]]]]]]]][[[[[[[FLT]]]]]]]]]]]][[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[FL]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]][[[[[[[[[[[

[[[][] är den partiella ångtrycket av komponent ]]]]]]]]]] är dess molekylfraktion i den flytande fasen, och ]]][[[[[[[[[LT:8]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]][[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[FL]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]

Tillämpa Raoults lag i VLE-beräkningar

Vid ångvätskejämvikt är det totala ångtrycket av blandningen summan av partiella trycket hos alla komponenter. För en idealisk lösning beräknas detta genom att summa de enskilda partiella trycken:

][[[]]]] = Ã]][] = | | []]]]]]][[]]]]]][]]]]]]]]]]]]][[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]

För att bestämma sammansättningen av ånga och flytande faser vid jämvikt följs följande steg vanligtvis:

  • Identifiera ångtrycket av rena komponenter vid systemtemperaturen.
  • Beräkna partiella ångtryck med hjälp av mole fraktioner.
  • Bestäm det totala ångtrycket och faskompositionerna.
  • Justera mole fraktioner iterativt för att tillfredsställa jämviktsförhållanden.

Begränsningar och icke-ideala lösningar

Raoults lag tillämpas bäst på idealiska lösningar där interaktioner mellan olika molekyler liknar dem mellan som molekyler. I icke-ideala lösningar förekommer avvikelser och aktivitetskoefficienter används för att korrigera beräkningar. Dessa koefficienter står för intermolekylära krafter som skiljer sig från idealiskt beteende.