Mikä on ihanteellinen ratkaisu?

Kemiassa ihanteellinen ratkaisu on seos, joka noudattaa Raoultin lakia, jonka mukaan liuoksen yläpuolella oleva höyrynpaine on suoraan verrannollinen liuottimen mooliosuuteen. Höyrynpaineen laskua havaitaan tavallisesti liuottimien ja haihtumattomien liuenneiden aineiden seoksissa tai liuottimeen liuotetuissa aineissa. Ihanteellinen ratkaisu samankaltaisista yhdisteistä voi käyttää haihtuvuuseroja yhdisteiden erottamiseen fraktiotislauksella.

Nesteet höyrystyvät ja tiivistyvät jatkuvasti. Yksi suljettuun järjestelmään sijoitetussa avoimessa säiliössä höyrystyy, kunnes kondensoitumisnopeudet kaasusta nesteeseen ja höyrystyminen nesteestä kaasuksi ovat yhtä suuret. Sitten neste on tasapainossa höyryn kanssa. Höyrynpaine on osa höyrystyneestä nesteestä johtuvaa kokonaispainetta. Ihanteellisen liuoksen höyrynpaine mittaa liuoksessa olevien molekyylien pitoisuuksia.

Raoultin lakia seuraavat useimmat laimeat ratkaisut. Jos liukoinen aine ja liuotin ovat erilaisia, havaitaan merkittäviä vaihteluja ihanteesta liuenneen aineen pitoisuuksien kasvaessa. Kun liukoinen aine on haihtumaton, liuottimen höyrynpaine todella pienenee liuenneen aineen pitoisuuksien kasvaessa. Tätä vaikutusta, jota kutsutaan höyrynpaineen alentamiseksi, ei esiinny ihanteellisissa ratkaisuissa.

Auton omistajat hyödyntävät höyrynpaineen alentamista lisäämällä etyleeniglykolia jäähdyttimen veteen. Alempi höyrynpaine pitää enemmän seosta nesteenä ja vähemmän kaasuna. Tämä auttaa estämään auton ylikuumenemista, koska jäähdyttimen sisällön on oltava nestemäistä, jotta moottori jäähtyy tehokkaasti.

Samanlaisia ​​yhdisteitä, kuten niitä, joita usein löytyy öljytuotteista, voidaan erottaa Raoultin lain perusteella. Haihtuvammalla komponentilla on suurempi osapaine ja se tislautuu nopeammin tislauskolonnissa. Tässä sarakkeessa, kun seokseen lisätään lämpöä, haihtuvat komponentit kiehuvat ensin pois. Tislauspullon sisältö tiivistyy toiseen komponenttiin.

Tislausvaiheiden vaiheistus mahdollistaa lähes täydellisen erotusmenetelmän. Fraktiointipylväässä kiinteä pakkausmateriaali toimii lukuisina pieninä tiivistymis-/höyrystymiskohtina. Jokaisesta pienestä korotuksesta tornissa tulee tasapainopiste liukoisen aineen ja liuottimen höyry- ja kaasupitoisuuksien välillä. Käytännössä haihtuvammat materiaalit keskittyvät, kun ne nousevat tornissa. Liuottimeen väkevöidyt seokset poistetaan kolonnin pohjalta.