Benutzer:Psychrometer/Siedebereich

Siedebereiche

Zeotrope Gemische

Siedediagramm
T_L Siedetemp. des Leichtsieders
T_S Siedetemp. des Schwersieders
Rechts rot markiert: Siedebereich einer 50 %-Mischung zwischen T₁ und T_S

Wird eine homogene Mischung erhitzt, so beginnt sie bei einer Temperatur zu sieden, die oberhalb der Siedetemperatur des Leichtsieders, also desjenigen Bestandteils mit der niedrigeren Siedetemperatur, liegt. Beim Sieden gehen gleichzeitig beide Bestandteile in die Gasphase über. Dabei hat der Leichtsieder im austretenden Dampf eine höhere Konzentration, als seiner Konzentration im flüssigen Gemisch entspricht. Dadurch reichert sich in der Flüssigkeit der Schwersieder an und die Siedetemperatur steigt kontinuierlich. Dieser Temperaturanstieg folgt der Linie der Siedepunkte und endet erst dann, wenn der Siedepunkt des Schwersieders erreicht ist. Man spricht in diesem Fall von einem Siedebereich (auch Siedeintervall, Siedegrenze) des Gemisches und nicht mehr von einem Siedepunkt.

Die Abhängigkeit der Siedetemperatur von dem Verhältnis der flüssigen Bestandteile und das jeweils zugehörige Verhältnis im verdampfenden Gas werden im Siedediagramm (rechts) dargestellt. Der freie Bereich in der Mitte, im dem weder Gas noch Flüssigkeit existieren können, wird wegen seiner Form die Siedelinse genannt. Am rechten Rand ist der Siedebereich einer Lösung mit 50 % Stoffmengenanteil markiert.

Dieses Verhalten wird technisch genutzt, um Konzentrationen von Gemischen durch Destillation oder Rektifikation zu erhöhen.

Noch durch Recherche abzuklären: 
Ist das so vertretbar?
Wo ist die Grenze zwischen "ineinander löslich" und "nicht ineinander löslich"?

Im Bereich Erdgastaupunkt gibt es jedenfalls den Effekt, dass sich bei ähnlichen 
Temperaturen mehrere, räumlich getrennte flüssige Phasen mit unterschiedlicher 
Zusammensetzung auf einem Tauspiegel zeigen können.

White Paper  :
  Chilled mirror dew point testers can be used to determine both
  water vapor dewpoint and hydrocarbon dew point.
  ...
  Even the most skilled operator may make an error due to the appearance 
  of water droplets, methanol droplets, or glycol droplets on the mirror 
  if these exist in the gas sample stream. 
Werbeartikel Messgerät
  This compound effect is complex in that some of the hydrocarbon compounds 
  exhibit an affinity for one another while others repel

Die Kondensation eines Gasgemischs von flüssig ineinander löslichen Komponenten erfolgt umgekehrt und sinngemäß gleich entlang der Linie der Taupunkte.

Azeotrope Gemische

Bei azeotropen Stoffgemischen hat die Siedetemperatur des Stoffgemisches bei einem bestimmten Stoffmengenverhältnis einen Extremwert. Dieser Wert liegt außerhalb des Temperaturintervalles zwischen den Siedetemperaturen der beiden Reinstoff-Komponenten. Bei diesem besonderen Mischungsverhältnis liegt ein Siedepunkt und kein Siedebereich vor.