相對揮發度

相對揮發度是指溶液中易揮發組分的揮發度對難揮發組分的揮發度之比，以α表示。它表示氣相中兩組分的摩爾分數比為與之成平衡的液相中兩組分摩爾分數比的α倍。

基本介紹

• 中文名：相對揮發度
• 外文名：relative volatility
• 性質：揮發度
• 屬性：相對
• 成平衡的：液相中兩組分摩爾分數比的α倍

概念

工程計算中提出相對揮發度的概念，目的是尋求用簡單方法表示氣液平衡關係。溶液中組分的揮發度是隨溫度而變的，故引入相對揮發度的概念。將溶液中易揮發組分的揮發度與難揮發組分的揮發度之比，稱為相對揮發度，以α_AB或α表示，則

式中，yA ——氣相中易揮發組分的摩爾分數；yB——氣相中難揮發組分的摩爾分數；

xA——液相中易揮發組分的摩爾分數；xB——液相中難揮發組分的摩爾分數。

具體推導

液體混合物中兩組分的相平衡比的比值。組分 A對組分B的相對揮發度x_AB可表示為：

式中K_A和K_B分別為組分A和B的相平衡比（見傳質分離過程）。同一混合液中，揮發性大的組分，一般相平衡比大，故易揮發組分對難揮發組分的相對揮發度大於1；反之則小於1。根據相平衡比的定義，式(1)可改寫為：

式中yA和xA分別為組分A在汽相和液相中的摩爾分率;yB和xB分別為組分 B在汽相和液相中的摩爾分率。對於由組分A和B組成的雙組分混合液，y_A=1－y_B，x_A=1－x_B。據此可以導得：

(3)式表明：如果α_AB大於1，則y_A大於x_A，即汽相中組分A得以增濃,A為易揮發組分。α_AB比1大得愈多，則yA比xA也大得愈多；如αAB小於1，則y_A小於x_A，也即組分B在汽相得到增濃，B為易揮發組分。α_AB比1小得愈多，則B在汽相中的增濃愈顯著。當α_AB等於1時，則y_A等於x_A，這表明用蒸餾方法不能分離此混合液。因此α_AB與1偏離的程度是蒸餾操作分離液體混合物難易程度的標誌。

當混合物中液相為理想溶液且汽相為理想氣體時，套用拉烏爾定律和道爾頓分壓定律，可由式(2)導出：

式中p1和p2分別為組分A和B的飽和蒸氣壓。此時相對揮發度為兩組分的飽和蒸氣壓(純組分揮發性的一種度量)之比。對於理想系統，相對揮發度與混合液的組成和溫度關係很小，工程上可視為常數。但強非理想系統的濃度對相對揮發度有較大的影響。此外，在工業上有時還在混合液中加入某種添加物來增大待分離組分間的相對揮發度，使難以用普通蒸餾分離的混合液變得易於進行分離。這就是萃取精餾、恆沸精餾和加鹽精餾等特殊精餾的基本依據。

相對揮發度

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