简单的低共熔混合物的固液体系.ppt

* §5－4 简单的低共熔混合物的固液体系 对象：二组分固液体系，凝聚相s-l平衡时，通常都是在恒定 标准压力下研究平衡温度和组成的关系。 相律分析：f*=K-?+1 一、利用热分析法绘制简单低共熔混合物s-l的相图 1. 原理：将一体系缓慢而均匀冷却或加热时，如果体系不发生 相变，则T将随着时间线性均匀变化，如果发生相变， 则由于潜变热出现，直线的斜率将发生变化，或者为 平台或者出现转折点。所以从体系的T-t曲线的斜率的 变化来判断体系在冷却或加热过程所发生的相变化。 2. 步冷曲线：在体系缓慢冷却时，每隔一定时间记录一个温度 值，然后以温度为纵坐标，以时间为横坐标画出温度－ 时间曲线(T-t)。 用这种曲线研究固－液平衡的方法称为热分析法。 3. 用步冷曲线绘制相图 (1). OAA’B, eHH’为纯Bi和Cd 的步冷曲线，平滑部分：单相 f*=1-1+1=1, 周围环境吸热，系统 均匀降温。平台部分：到达凝固 点，开始析出固相，f*=0。 (2). b, d线，K＝2，f*=2-?+1=3- ? 高温下，液相， ?＝1，f*=2 均匀降温平滑曲线。 某温度时，一种金属饱和，l-s 共存，f*＝1，温度继续下降，析出固体，放出凝固热，使降温 速率缓慢，曲线斜率变化。 继续降温析出第二种金属，形成三相共存，f*=3-?=0，出现平台 对应温度为低共熔点(因为它比纯Bi和纯Cd的熔点都低)。 液相全部凝固后温度继续下降。 (3). cE线，总组成正好与低 共熔混合物一样，在降温 过程中没有一种固体比另一种 固体先析出，而是达到低 共熔点时，同时析出，形成 低共熔混合物。 低共熔混合物：特殊致密物 两种固相呈片状或粒状，均匀 交错，很好混合。EBiCd 由步冷曲线绘制相图 4、相图分析： 区：ACEFH：单相区，熔化物，f=2。 ABE，HEM，BIKM，两相区，f=1。 ABE，HEM， 用杠杆规则 线：AE，HE：液相线。BEM：三相线。 点：E：三相共存，低共溶点，EBiCd 5、物系变化过程： 如何由相变过程画出步冷曲线？ 1、当没有相变时为平滑曲线。 2、相数突变为转折点 3、f=0为平台 作业: p230, 27 二. 溶解度法 1. 原理： ? 物质的依数性：某种盐溶于水，冰点降低，?Tf与浓度 有关，降温则在一定的温度下析出冰。 ? 当盐在水中的浓度较大，则在降温过程中析出盐：为该温度 下的盐的饱和溶液。盐的浓度称为该温度下的溶解度。 2. 绘制相图的方法： (1).测定一系列固液两相平衡共存时的温度以及对应的 液相浓度数据 (2).以T为纵坐标，以组成为横坐标绘制曲线。 H2O + (NH4)2SO4系统： (1).纯水系统：0?C结冰，s-l共存。 (2).当盐的浓度为16.7%， 降温267.7K, 结冰。s-l平衡共存 f=K-?+1=1, (T)。继续降温(-18.3) 则 析出盐，三相共存，f*=0，继续 降温则为两相。 (3).OPQRDS分析 (4).E点，简单低共熔点，简单低 共熔混合物： ? 大块纯冰：0?C熔化。 ?大粒纯盐：上千度熔化 ?大块纯冰＋大粒纯盐：冰先熔化，盐溶于水中， ?低共熔混合物加热到－18.3?C则溶解为液相。 § 5－5有化合物生成的固－液系统体系 一、有稳定化合物生成的体系 稳定化合物：化合物一直到其熔点 以下都是稳定的，化合物熔化时所 生成的液相和化合物的组成相同。 如：CuCl和FeCl3, 化合物： CuCl?FeCl3 特点：1. 可以看作由两个简单 低共熔点的相图拼合而成： A与化合物H之间的简单低共熔 混合物E1，H与B之间的简单低共熔混合物E2 2. E1与E2之间有一个极大点H，在H点溶液的组成与新化合物一致 此时为一组分体系，f*=1-2+1=0, 步冷曲线上为平台。 3. 有时形成不止一种新的化合物。 二、有不稳定化合物生成的体系 形成不稳定的化合物：将此化合物加热时，在其熔点以下就会 分解为一个新固相和一个组成与化合物不同的溶液。 分解反应称为转熔反应： C2 ? C1 ＋ S 不稳定的化合物 新固相：纯组分或一化合