组分固液系统.ppt

药学理科基地物化课件 第四章第5节 中国药科大学物理化学教研室 第五节　二组分固-液系统相图 二组分固-液系统 将只有固体和液体存在的系统称为“凝聚系统”，压力对凝聚系统相的状态影响较小，1atm下相的状态与平衡压力下所得的结果没有多大区别，所以通常在标准恒定压力下，讨论相平衡时温度和组成的关系。 两组分的相图很多,我们只讨论基本类型. 一、简单低共熔相图 一、简单低共熔相图 某些盐和水的最低共熔点 制备含水盐的步骤: 制备Mn(NO3)2·6H2O的合理步骤: (1) 浓缩在Ｅ１~Ｅ２之间(40.5%~64.6%); (2) 温度最低可降至-36oC 制备Mn(NO3)2·３H2O的合理步骤: (1) 浓缩在浓度E2之间; (2) 温度不可低于23.5oC,否则会同时有 Mn(NO3)2·6H2O和Mn(NO3)2·３H2O生成 三、有固溶体生成的相图 三、有固溶体生成的相图 根据相律: f=2-2+1=1,压力恒定时,系统的自由度是１而不是０,因此这类相图上步冷曲线无平台. 保持固相和液相的平衡较为困难,需要两个条件: (1)保持固相和液相的充分接触; (2)ＶＳ,扩散ＶＳ,析出,降温速度要充分的慢. “扩散退火”:将固相加热到接近熔化温度,保持相当长的一段时间，让各组分在固相中充分扩散,以保证固相中组成一致.和l-g的T-x-y相图一样这类相图上也会出现最高点和最低点处. 再见！ 具有简单低共熔物相图的绘制方法有两种 溶解度法（水-盐系统相图）和热分析法(称步冷曲线法) (1) (2) (3) (4) (5) A A C C D E G F F H H N M E ? =1;熔化物 ? =2; Cd+熔化物 ? =2; Bi+熔化物 ? =2; Cd+Bi 步冷曲线与相图 一、简单低共熔相图 1. 热分析法绘制相图 水-盐系统相图一般用溶解度法绘制,下图是水-硫酸铵相图,就是用溶解度法绘制的. 2. 溶解度法绘制相图 水-硫酸铵相图 一、简单低共熔相图 2. 溶解度法绘制相图 盐的溶解度曲线 水的冰点线 (NH4)2SO4 +溶液 ? =2 溶液 ? =1 冰+溶液 Ice+ (NH4)2SO4 f=2-1+1=2 f=2-2+1=1 f=2-3+1=0 f=2-2+1=1 E 100 80 60 40 20 0 -10 -20 -30 H2O (NH4)2SO4 0.2 0.4 0.6 0.8 一、简单低共熔相图 2. 溶解度法绘制相图 盐 最低共熔点 o C 共熔物组成 wt% NaCl NaBr NaI KCl KBr KI (NH 4 ) 2 SO 4 MgSO 4 Na 2 SO 4 KNO 3 CaCl 2 FeCl 3 -21.1 -28.0 -31.5 -10.7 -12.6 -23.0 -18.3 -3.9 -1.1 -3.0 -55 -55 0. 233 0. 403 0. 390 0.197 0. 313 0. 523 0. 398 0. 165 0. 0348 0. 112 0. 299 0.331 ?????? ????????? 200 250 300 350 400 450 CuCl(A) FeCl3(B) AB E1 E2 熔化物,单相(l) l+AB l+B l+AB l+A A+AB AB+B C 二、有化合物生成的固-液系统 1. 生成稳定化合物 相图可看作左右两个相图的简单拼合 二、有化合物生成的固-液系统 1. 生成稳定化合物 200 250 300 350 400 450 CuCl(A) FeCl3(B) AB E1 E2 熔化物,单相(l) l+AB l+B l+AB l+A A+AB AB+B C H2O-Mn(NO3)2 35.5oC 25.8oC 23.5oC -36oC 二、有化合物生成的固-液系统 1. 生成稳定化合物 BW3+溶液 ,? =2, f=2-2+1=1 溶液 ? =1 f=2-1+1=2 冰+溶液f=2-2+1=1 BW6+液 BW3+液 BW6+l E1 E2 0.2 0.4 0.6 0.8 H2O Mn(NO3)2 40 30 20 10 0 -10 -20 -30 -40 BW6 BW3 此相图可看作左右两个相图的简单拼合 二、有化合物生成的固-液系统 1. 生成稳定化合物 E1 E2 0.2 0.4 0.6 0.8 H2O Mn(NO3)2 40 30 20 10 0 -10 -20 -30 -40 BW6 BW3 二、有化合物生成的固-液系统 1. 生成稳定化合物 E1 E2 0.2 0.4 0.6 0.8 H2O Mn(NO3)2