饱和蒸气压的计算公式有三种:
(1)Clausius-Claperon方程:d lnp/d(1/T)=-H(v)/(R*Z(v)),式中p为蒸气压;H(v)为蒸发潜热;Z(v)为饱和蒸汽压缩因子与饱和液体压缩因子之差。该方程是一个十分重要的方程,大部分蒸汽压方程是从此式积分得出的 。
(2)Clapeyron 方程:若上式中H(v)/(R*Z(v))为与温度无关的常数,积分式,并令积分常数为A,则得Clapeyron方程:ln p=A-B/T。式中B=H(v)/(R*Z(v))。
(3)Antoine方程:lg p=A-B/(T+C),式中,A,B,C为Antoine常数,可查数据表。Antoine方程是对Clausius-Clapeyron方程最简单的改进,在1.333~199.98kPa范围内误差小。
在密闭条件中,在一定温度下,与固体或液体处于相平衡的蒸气所具有的压强称为饱和蒸气压。同一物质在不同温度下有不同的饱和蒸气压,并随着温度的升高而增大。纯溶剂的饱和蒸气压大于溶液的饱和蒸气压;对于同一物质,固态的饱和蒸气压小于液态的饱和蒸气压。
在30℃时,水的饱和蒸气压为4132.982Pa,乙醇为10532.438Pa。而在100℃时,水的饱和蒸气压增大到101324.72Pa,乙醇为222647.74Pa。饱和蒸气压是液体的一项重要物理性质,液体的沸点、液体混合物的相对挥发度等都与之有关。
如:放在杯子里的水,会因不断蒸发变得愈来愈少。如果把纯水放在一个密闭的容器里,并抽走上方的空气。当水不断蒸发时,水面上方汽相的压力,即水的蒸汽所具有的压力就不断增加。但是,当温度一定时,汽相压力最终将稳定在一个固定的数值上,这时的汽相压力称为水在该温度下的饱和蒸汽压力。当汽相压力的数值达到饱和蒸汽压力的数值时,液相的水分子仍然不断地气化,汽相的水分子也不断地冷凝成液体,只是由于水的气化速度等于水蒸汽的冷凝速度,液体量才没有减少,气体量也没有增加,液体和气体达到平衡状态。