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潜熱、比揮発度@蒸留計算
chem_naviの回答
こんにちは.当方,化学工学を専攻する大学院生です. 以下,理解している範囲でお話させていただきます. >潜熱について 液を加熱していくと,やがて沸点に達しますが,さらにガスの温度を上げるには,ある一定以上の熱エネルギーが必要です. すなわち,加熱し続けているのにも関わらず,温度が上がらない期間が存在します.この期間(まるで潜んでいる?!)に費やされる熱量を潜熱といいます. 概念自体は,中学理科にて既習かと存じます. >比揮発度について 分離のしやすさを数値で表したものを分離係数と言い,特に蒸留操作における分離係数のことを比揮発度といいます(単位操作により分離係数の呼び名が異なる). すなわち,蒸留のしやすさを数値で表したものが比揮発度です. 教科書では,平衡比Kの差を分数で表わしたものを比揮発度αとして定義しているかと思います. 平衡比は,蒸発のしやすさを表しており,平衡比大→沸点低→蒸気圧大(揮発性大)の関係があります. したがって,比揮発度とは混合物を構成する成分の蒸気圧(揮発性)の差を分数で表したもの,ということになります. ふつう,比揮発度の分子に低沸点成分の平衡比,分母に高沸点成分の平衡比がきます. そう致しますと,比揮発度が1より大きければ大きい程,分離成分間の蒸気圧差が大きく,蒸留で分けやすい,ということになります. 一方,比揮発度が1の場合,分離成分間の蒸気圧に差がない,ということになり,蒸留による分離は理論的に不可能,ということになります. (不純物を添加して蒸気圧差を生成させることは可能) 今のは蒸留プロセスに限ったお話ですが,分離係数を用いることにより,ある分離対象物質における最適な分離プロセス(抽出,吸収,晶析,吸着等)を選定することができます. 分離係数の高いプロセスほど,分離を行いやすいといえます. ただし,実際に適用されるかどうかについては,生産性,コスト,環境,操作の得手・不得手等によるでしょう. 訂正等ございましたならば,宜しくご指摘いただけると幸いです. 最後までお読みいただき,ありがとうございました.
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