ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ И НЕКОТОРЫЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ ТВЕРДЫХ ВЕЩЕСТВ
Условимся называть концентрацией раствора массу твердого вещества, растворенного в 1 кг раствора (а кг/кг). При выпаривании раствора его концентрация повышается от ап до ак, а его масса уменьшается от Su кг до 5К кг. Так как растворен¬ное твердое вещество практически нелетуче, разность 5,. — SH равна количеству выпаренной воды (W кг), т. е. 5К = Sa — W. Из условия постоянства количества растворенного вещества в ис-
ходном и концентрированном растворах следует: ан5н = ак5к = = а„ (5Н - W).
Отсюда находим количество воды, которое необходимо испарить для повышения концентрации исходного раствора от ан до ак:
W = SH(\-aa/aK) (VIII.1)
Из формулы (VII 1.1) следует, что одинаковой степени концен¬трирования раствора aJaK соответствует одинаковое количество выпаренной воды независимо от начальной концентрации. Одним и тем же разностям концентраций (ак — ал) отвечают различные количества выпаренной воды, зависящие от начальной концен¬трации.
Температура кипения растворов, являющаяся важнейшим параметром процесса их выпаривания, зависит от хи¬мической природы растворенных твердых веществ и растворите¬лей, причем она растет с повышением давления над раствором. Как известно, температура кипения раствора всегда выше тем¬пературы кипения чистого растворителя при р = const. Давление паров последнего при одинаковой температуре меньше над рас¬твором, чем над чистым растворителем. Эта депрессия дав¬ления увеличивается с повышением концентрации раствора вплоть до достижения им насыщенного состояния и соответственно возра¬стает его температура кипения. Разность температур кипения рас¬твора и чистого растворителя при одинаковом внешнем давлении (6°), носящая название температурной депрессии, до¬стигает больших значений. Так, при нормальном давлении имеем: 6 = 3° для 60%-го раствора сахара; 6 = 7° для 25%-го водного раствора NaCl; б = 42,2° для 50%-го раствора NaOH; б = 78,8° для 60%-го раствора КОН и т. д. Значения б при нормальном дав¬лении (так называемые стандартные температурные де¬прессии) для промышленных растворов приведены в технических справочниках, но имеется, однако, сравнительно мало данных о значениях б при избыточных давлениях и вакууме.