第六章 相平衡(二)课件.ppt

第六章 相平衡 Chapter 6 Phases Equilibrium §6-6 二组分液态部分互溶系统相图和二组分液态完全不互溶系统的相图 一、二组分液态部分互溶系统 二、完全不互溶系统气液平衡相图 内容回顾 （三）二组分系统的液－固相图 The Liquid －Solid Phase Diagram of Two-Component Systems 二组分系统液-固相图 固态不互溶凝聚系统 生成化合物的凝聚系统 稳定化合物 不稳定化合物 固态互溶凝聚系统 §6-7 二组分固态不互溶系统液－固平衡相图 一、相图分析 二、相图的绘制 §6-8 生成化合物的二组分凝聚系统相图 一、生成稳定化合物的系统 二、生成不稳定化合物 小 结 §6-9 固态互溶系统的相图 一、固态完全互溶系统 二、固态部分互溶系统 水?硫酸二元系相图 H2SO4·H2O H2SO4·2H2O H2SO4·4H2O 相图 O1 Oe d e 不稳定化合物: 在固态稳定存在,液 态分解为另一固态 与组成不同的液态 分解温度— 不相合熔点 d e Q l P t A B A(s)+C(s) S1 S2 A(s)+l l+C(s) C(s)+B(s) L l+B(s) C S1’ S2’ L’ a b a b 生成C(s) P、Q点为纯物质A、B的熔点 S1’点为不稳定化合物C的不相合熔点 F=1-2+1=0 L点为A－C低共熔点 L’ S1’ S2’为三相平衡线，对应温度为转熔温度，F=0 液相降温 开始析出B(s) 液相与B(s)同时消失 点、线、面 1、相图及其特征 三类最基本相图 二组分凝聚系统液－固相图 2、计算和应用 杠杆规则 绘出冷却曲线 描述相变化情况 S2 l t℃ A B A(s)+B(s) S1 A(s)+l l+B(s) xB E t*A t*B 1、生成简单低共熔混合物 点： t*A ，t*B ，E 线： 铅垂线对应纯物质,F=1 斜线为凝固点降低曲线 F=1 水平线为三相线，F=0 面： 上方 液相区 中间 液－固两相平衡区 下方 固－固两相平衡区 生成稳定化合物系统的相图 E l A B A(s)+C(s) A(s)+l l+C(s) C(s)+B(s) l+B(s) C E l+C(s) xB R t℃ t*A t*B 点： t*A ，t*B ，E 线： 铅垂线对应纯物质,F=1 斜线为凝固点降低曲线 F=1 水平线为三相线，F=0 面： 上方 液相区 中间 液－固两相平衡区 下方 固－固两相平衡区 E 生成不稳定化合物系统的相图 l A B A(s)+C(s) S1 S2 A(s)+l l+C(s) C(s)+B(s) E l+B(s) C S1’ S2’ L’ t℃ t*A t*B xB 点： t*A ，t*B ，E , L’ , S1’ 线： 铅垂线对应纯物质,F=1 斜线为凝固点降低曲线 F=1 两条水平线为三相线，F=0 面： 上方 液相区 中间 液－固两相平衡区 下方 固－固两相平衡区 例 HAc及C6H6的凝聚系统相图如下图。 （1）指出各区域所存在的相和自由度数； （2）该系统的最低共熔温度为－8℃，最低共熔混合物的组成含C6H6 64%（质量百分数，以下同）。试问将含苯75%和25%的溶液各100g由20℃冷却时，首先析出的固体为何物，最多能析出固体多少克？ （3）叙述将含苯75%和25%的溶液冷却到－10℃时，此过程的相变化，并画出冷却曲线。 t℃ HAc C6H6 －8℃ 64% w(C6H6) t℃ HAc C6H6 －8℃ 64% w(C6H6) ① ② ③ ④ ① 单一液相区 F=2-1+1=2 ② Hac(s) + l F=1 ③ C6H6(s)+ l F=1 ④ Hac(s) + C6H6(s) F=1 对于含苯75%溶液，系统点在低共熔点右侧，首先析出的固体为苯 析出最多的苯是在溶液降温无限接近于最低共熔温度－8℃时， 由杠杆规则得 75% m(苯) + m(l) = 100g 64% m(l) m(苯) 100% 75% m(l)(75%－64%)=m(苯)(100%－75%) 解得 m（苯）=30.6g 例 A,B二组分凝聚系统的相图如下： 1）指出A,B可形成哪些稳定化合物和不稳定化合物？ 标出①~⑩各区的相态 2）绘出组成为a,b,c,d的溶液冷却时的冷却曲线 3）若想通过液相冷却得到纯D,则需控制的液相组成和 温度有何限制？ 4）1.0kg组成为xB=0.23的溶液在冷却过程中最多能析出 多少纯 C？（已知