6.第六章相平衡.ppt

(2)系统有一转变温度 三相线：l+? ＝? 对应温度：转变温度 a 液相降温 开始析出? 转变温度 开始析出? 液相消失 ?＋?降温 Hg w% Cd t Q P a l l+? l+? ? ?+ ? ? L S2 S1 相平衡总结 理解相律的推导和意义，会用相律分析系统的自由度； 掌握单组分系统、二组分 (理想和实际)系统各种类型相图的特点和应用； 能用相律分析相图，并用杠杆规则进行计算； 指出相图中各区、线、点的稳定相态、存在的平衡及自由度数，绘制凝聚系统相图中各点的步冷曲线 相律： F = C – P ＋ 2 单组分系统 水的相图 相图分区 两相平衡线的变化规律 相律应用 杠杆规则：两相平衡区 步冷曲线： T~t 以物系点为支点，支点两边连结线的长度为力矩，计算液相和气相的物质的量或质量 二组分系统 分类 g-l平衡相图 s-l平衡相图 完全互溶 部分互溶 完全不互溶 生成化合物 温度-组成图 * L1GL2线： 三相线（ g -l1-l2 平衡共存） L1：溶液 l1的饱和溶液相点 L2 ：溶液l2的饱和溶液相点 G ：饱和蒸气相点 l1 (L1) + l2 (L2) ＝ g(G) F=C-P+1=2-3+1=0 T、三相组成都有确定值 三相线对应的温度－共沸温度 0 100 wB% l1+l2 l1 l2 t P Q g g+ l1 g+ l2 G L2 L1 M N 水(A)－正丁醇(B)系统 A B 系统点为a，沿aa?加热 a点：二共轭液相l1+l2 a-c段：t ?，二相组成沿ML1, NL2 变化 t?共沸温度c点：两液相共沸有气相生成， 三相线：g+l1+l2 t 不变，直至 l2 消失， g+l1 c-e段：g+l1平衡共存， t ?，二相组成沿PG, PL1 变化 e点:液相消失，进入气相区 系统点为b，沿bb? 加热： t ?三相线：l1 + l2 ? g(G) ， l1, l2同时消失后，进入气相区 0 100 wB% l1+l2 l1 l2 t P g g+ l1 g+ l2 G L2 L1 M N p=const. a’ a b’ b e A B c Q 压力足够大时的温度—组成图 当p?时：两液体沸点?,共沸温度? p?至足够大时： 泡点会溶点 相图分为两部分： 上：有最低恒沸点的气-液 平衡相图 下：二液体的相互溶解度图 （压力对液体的相互溶解度曲线影响很小） xB t A B l g p=const. l1+l2 g+ l g+ l 2) 气相位于液相组成同侧 三相平衡时： 气相点位于三相线一端 l1 (L1) ＝ l2 (L2)＋ g(G) l1+l2 g+l2 g+l1 l1 l2 g p=const. G L1 L2 A B t t w % 相图分析： 单相区： 两相区： 线： 点： 三相线： a点：二共轭液相l1+l2 a-b段：t ?,二相组成沿ML1,NL2 变化 b点： t 不变， l2逐渐消失， b-c段： l1升温 c点：开始有气相生成 c-d段：t ?，二相组成沿PG，PL1 变化 l1+l2 g+l2 g+l1 l1 l2 g p=const. G L1 L2 A B t t w % a’ a e c b d M N P Q t?共沸温度d点：三相线 g+l1+l2 t 不变， 直至 l1 消失， g+l2 d-e段：g+l2平衡共存， t ?，二相组成沿GQ, L2Q变化 e点:液相消失，进入气相区 系统点为a，沿aa?加热 温度-组成图 三、二组分液态完全不互溶系统的气-液平衡相图 g t 0 1 A(l)+B(l) G A(l)+g g+B(l) xB p=const. A B 单相区：g F=C-P+1=2-1+1=2 温度、组成均为独立变量 两相区： A(l)+B(l) ，g+ A(l)，g+ B(l) F＝2-2+1=1 温度、两相组成只有一个独立变量 ∵ 二组分完全不互溶 ? p总＝pA* + pB* 当 p总＝p外时的温度 称共沸点 t共 t共 tB* tA* 应用：水蒸气蒸馏，高沸点液体在低温下气化 三、二组分液态完全不互溶系统的气-液平衡相图 g t 0 1 A(l)+B(l) G A(l)+g g+B(l) xB p=const. A B P Q t共 L1 L2 p总 pB* pA* A(l)+B(l) A(l)+g：气相组成线PG g t 0 1 A(l)+B(l) G A(l)+g g+B(l) xB p=const. A B P Q t共 L1