物理化学05章相平衡全解.ppt

物理化学电子教案—第五章 第五章 相平衡 §5.1 引 言 §5.1 引 言 §5.1 引 言 §5.1 引 言 §5.2 多相系统平衡的一般条件 §5.3 相 律 §5.3 相 律 §5.3 相 律 §5.3 相 律 §5.3 相 律 §5.3 相 律 §5.3 相 律 §5.4 单组分系统的相平衡 §5.4 单组分系统的相平衡 §5.4 单组分系统的相平衡 Clausius-Clapeyron方程 Clausius-Clapeyron方程 Clausius-Clapeyron方程 Clausius-Clapeyron方程 Clausius-Clapeyron方程 外压与蒸气压的关系—— 不活泼气体对液体蒸气压的影响 水的相图 三相点与冰点的区别 三相点与冰点的区别 超临界状态 §5.5 二组分系统的相图及应用 §5.5 二组分系统的相图及应用 理想的二组分液态混合物—— 完全互溶的双液系 理想的完全互溶双液系 杠杆规则（Lever rule） 蒸馏（或精馏）的基本原理 蒸馏（或精馏）的基本原理 蒸馏（或精馏）原理 蒸馏（或精馏）原理 非理想的二组分液态混合物 部分互溶的双液系 部分互溶的双液系 不互溶的双液系——蒸汽蒸馏 简单的低共熔二元相图 结晶法精制盐类 水-盐冷冻液 形成化合物的系统 形成化合物的系统 液、固相都完全互溶的相图 液、固相都完全互溶的相图 完全互溶固溶体的相图 完全互溶固溶体的相图 完全互溶固溶体的相图 固态部分互溶的二组分系统 区域熔炼（zone melting） 区域熔炼（zone melting） 分凝系数 §5.6 三组分系统的相图及其应用 三组分系统的相图及其应用 部分互溶的三液体系统 T - x1，x2 图 T - x1，x2 图 （2）有两对部分互溶系统 （2）有两对部分互溶系统 （3）有三对部分互溶系统 （3）有三对部分互溶系统 （3）有三对部分互溶系统 萃取原理 萃取原理 萃取塔 二固体和一液体的水盐系统 二固体和一液体的水盐系统 二固体和一液体的水盐系统 利用温差提纯盐类 利用温差提纯盐类 利用温差提纯盐类 利用温差提纯盐类 利用温差提纯盐类 利用温差提纯盐类 三组分低共熔系统的相图 三组分低共熔系统的相图 三组分低共熔系统的相图 三组分低共熔系统的相图 三组分低共熔系统的相图 直角坐标表示法 直角坐标表示法 *§5.7 二级相变 *§5.7 二级相变 (2)有水合物生成的系统 BDC区是B(s)，D(s)和C(s)的三固相共存区 属于这种系统的有 水合物为大苏打 (2)有水合物生成的系统 如果C(s)也形成水合物，设为D’ 作DD’线，在DD’线以上的相图分析与以前相同 在DD’线以下为一四边形，连结对角线，把四边形分成两个三角形 究竟哪一条对角线是稳定的，只有通过实验确定 相图 蓝线是在298 K时的相图 红线是在373 K时的相图 D是298K时的三相点 是373 K时的三相点 (1)系统中含 较多 物系组成为 x 在298 K时，加水溶解，物系点沿xA线向A移动 当进入MDB区时， 全部溶解，剩下固体为 如有泥沙等不溶杂质，将饱和溶液加热至373 K 这时在线 之上，所有盐全部溶解 趁热过滤，将滤液冷却可得纯 (2)系统中含 较多 物系组成为 x’ 加水溶解，升温至 373 K，物系点恰好进入NaNO3结晶区 在W点过滤，去掉 (2)系统中含 较多 饱和溶液组成为 D“ 加水降温至298 K 进入BDM区，在 y 处过滤 可得纯 饱和溶液组成为D 在D中加组成为x的粗盐，使物系点到达W，如此物系点在WDyD之间循环，就可把混合盐分开。 的情况 材料中含有杂质后，使熔点降低。 相图上面是熔液，下面是固体，双线内为固液两相区 因为 当加热至P点，开始熔化，杂质浓度为 加热环移开后，组成为N的固体析出，杂质浓度为 所以固相含杂质比原来少，杂质随加热环移动至右端。 的情况 杂质熔点比提纯材料的熔点高 组成为P的材料熔化时液相中杂质含量为 凝固时对应固体N点的杂质含量为 所以固相中杂质含量比原来多，区域熔炼的结果，杂质集中在左端。 因为 如果材料中同时含有 和 的杂质，区域熔炼结果必须“斩头去尾”，中间段才是高纯物质。 等边三角形坐标表示法 当 用正三棱柱体表示，底面正三角形表示组成，柱高表示温度