06相平衡概念.ppt

2.固态部分互溶系统 ③固态部分互溶系统液-固相图 特点：液态完全互溶，固态部分互溶，有一个低共熔点。 固态部分互溶系统液-固相图 特点：液态完全互溶，固态部分互溶，有一个转熔点。 属于这一类的系统有：Pt - W, AgCl - LiCl 等。 §6.10 三组分系统液-液平衡相图 1.三组分系统的图解表示法 当 ，无法用相图表示。 当 ，恒压， （或恒温， ），用正三棱柱体表示，底面正三角形表示组成，柱高表示温度或压力。 因为 C A B t 表示三组分系统温度-组成 关系的等边三角形图 当 ，且恒温又恒压， ，可用平面图形表示。常用等边三角形坐标表示法，两个自由度均为组成变化。 A C B a b p 表示三组分系统的等边三角形图 B C A 表示三组分系统的直角三角形图 在等边三角形上，沿反时针方向标出三个顶点，三个顶点表示纯组分A，B和C，三条边上的点表示相应两个组分的质量分数。 通过三角形内任一点O引平行于各边的平行线，在各边上的截距就代表对应顶点组分的含量，即a’代表A在O中的含量，同理b’，c’分别代表B和C在O点代表的物系中的含量。显然 。 1 在平行于底边的任意一条线上，所有代表物系的点中，含顶角组分的质量分数相等。例如，d，e，f 物系点，含A的质量分数相同。 3 通过顶点的任一条线上，离顶点越近，代表顶点组分的含量越多；越远，含量越少。例如，AD线上，D＇中含A多，D中含A少。 等边三角形表示法的特点： 2 在通过顶点的任一条线上，其余两组分之比相等。例如，AD线上， 4 如果代表两个三个组分体系的D点和E点，混合成新体系的物系点O必定落在DE连线上。哪个物系含量多，O点就靠近那个物系点。 O点的位置可用杠杆规则求算。用 分别代表D和E的质量，则有： 等边三角形表示法的特点： 5 由三个三组分体系D，E，F混合而成的新体系的物系点，落在这三点组成三角形的重心位置，即H点。 先用杠杆规则求出D，E混合后新体系的物系点G，再用杠杆规则求G，F混合后的新体系物系点H，H即为DEF的重心。 等边三角形表示法的特点： 6 设S为三组分液相体系，当S中析出A组分，剩余液相组成沿AS延长线变化，设到达b 。析出A的质量可以用杠杆规则求算： 若在 b 中加入A组分，物系点向顶点A移动。 等边三角形表示法的特点： 氯仿和水只能部分互溶。 在组成的三组分体系相图上出现一个帽形区，在L1和L2之间，溶液分为两层，一层是在醋酸存在下，水在氯仿中的饱和液，如一系列L1点所示；另一层是氯仿在水中的饱和液，如一系列L2点所示。这对溶液称为共轭溶液。 2.三组分系统—对液体部分互溶的恒温 液—液的图解表示法相图 A Ｂ Ｃ e d 氯仿 A -水 B -醋酸 C 系统液-液平衡相图 继续加醋酸，B，C两组分互溶度增加，连结线缩短，最后缩为一点，就是k点，称为等温会溶点（isothermal consolute point），两层溶液界面消失，成单相。L1kL2曲线称为双结线（binoal curve）。 A Ｂ Ｃ e d 氯仿 A -水 B -醋酸 C 系统液-液平衡相图 d’ 在物系点为d的体系中加醋酸，物系点向C移动，到达 时，对应的两相组成为 和 。由于醋酸在两层中含量不等，所以连结线 不一定与底边平行。 将三液体中有一对部分互溶的系统画成正三棱柱形立体图，纵坐标为温度，每个水平截面为正三角形组成图。 温度不断升高，互溶程度加大，两液相共存的帽形区逐渐缩小，最后到达K点，成均一单相。将所有等温下的双结线连成一个曲面，在这曲面之内是两相区。 3.温度对相平衡影响的表示法 a 立体图 a 立体图 b 投影图 若冷却一个 NH4 2SO4 质量分数小于 39.75% 的水溶液，则将在低于0 °C的某温度下开始有冰析出。溶液中盐的浓度较大时，开始析出冰的温度就较低。 NH4 2SO4 质量分数大于39.75% 的水溶液，在冷却到 NH4 2SO4 达到饱和温度时，将有固体 NH4 2SO4 析出，这是因为 NH4 2SO4 在水中的溶解度随温度的降低而减小。 Q P H2O s + NH4 2SO4 s L（39.75%,-18.50 °C S1 S2 l+ NH4 2SO4 s H2O s +l t H2O NH4 2SO4 w NH4 2SO4 l 0 Q P H2O s + NH4 2SO4 s L S1 S2 l+ NH4 2SO4 s H2O s +l t H2O NH4 2SO4 w NH4 2SO4 l 0 溶液中盐的浓度越大，开始析出固体 NH4 2SO4 的温度也就高。 溶液中 NH4 2SO4 的