物理化学04-05.ppt

* * 4-5 两组分系统的液固平衡相图 凝聚系统 相图类型 液相完全互溶，固相完全互溶 液相完全互溶，固相部分互溶 液相完全互溶，固相完全不互溶 形成最低、最高恒熔点 形成稳定化合物 形成不稳定化合物 V L L S 1.相图绘制——热分析法 使一定组成的液态混合物慢慢冷却，记录其温度随时间的变化，以温度为纵坐标、时间为横坐标作图，即得冷却曲线。由此可判断在什么温度时有相变发生，进一步可绘制相图。 A:邻硝基氯苯 B:对硝基氯苯 A:邻硝基氯苯 B:对硝基氯苯 a、b—纯物质熔点 E—最低共熔点 aE、bE—液相线—溶液凝固点随溶液组成变化关系；固体A、B在溶液中的溶解度随温度的变化关系。 2.固相完全不互溶的两组分系统 A:邻硝基氯苯 B:对硝基氯苯 aC、bD—固相线 CED—三相线 （凝固点） A:邻硝基氯苯 B:对硝基氯苯 2.固相完全不互溶的两组分系统 相区 相态 相数 自由度 aEb以上 L 1 f=2-1+1=2 aEC区 L+SA 2 f=2-2+1=1 bED区 L+SB 2 f=2-2+1=1 CABD区 SA+SB 2 f=2-2+1=1 CED线 L+SA+SB 3 f=2-3+1=0 a点 L(A)+SA 2 f=1-2+1=0 b点 L(B)+SB 2 f=1-2+1=0 aA线 SA 1 f=1-1+1=1 Aa延长线 L(A) 1 f=1-1+1=1 bB线 SB 1 f=1-1+1=1 Bb延长线 L(B) 1 f=1-1+1=1 t/ oC t（时间） A:邻硝基氯苯 B:对硝基氯苯 2.固相完全不互溶的两组分系统 c d e f E’ D’ c d f c A:邻硝基氯苯 B:对硝基氯苯 e 精 馏 塔 结晶器2 结晶器1 A:邻硝基氯苯 B:对硝基氯苯 相图绘制——溶解度法 3.固相完全不互溶且生成化合物的系统 A:四氯化碳 B:对二甲苯 稳定化合物 3.固相完全不互溶且生成化合物的系统 A:四氯化碳 B:对二甲苯 稳定化合物 3.固相完全不互溶且生成化合物的系统 A:四氯化碳 B:对二甲苯 稳定化合物 水?硫酸二元系相图 SC1+SC2 相图 不稳定 化合物 t/ oC t（时间） c d d 液相降温 不断析出SA L和SA同时消失 开始析出SC Sc的降温 开始析出SA 相图 t/ oC t（时间） Oe Ol O O’ O2 C 相图 不稳定化合物（C）NaCl·2H2O E点 wNaCl=0.2322, 温度为-21.1℃ wNaCl=0.23左右的水溶液作为冷载体 水（A）?氯化钠（B）的相图应用 t/℃ 0 ℃ -21.1 ℃ 0.15 ℃ H2O(A) NaCl(B) NaCl·2H2O(C) wB 4.固相完全互溶或部分互溶的系统 康铜（60%Cu，40%Ni） 钢（Fe，C） t/ oC t（时间） 4.固相完全互溶或部分互溶的系统 液相降温 开始析出固体 液相消失 液相不断凝固 固相降温 固相中物质扩散很慢，随着温度降低，新结晶出的固体将包于原来固体之外， 内部依然是先前析出的固体，形成多层结构。 t/ oC t（时间） 4.固相完全互溶或部分互溶的系统 液相降温 开始析出Sa 液相消失 开始析出Sb Sa+Sb的降温 不断析出Sa t/ oC t（时间） 4.固相完全互溶或部分互溶的系统 液相降温 开始同时析出Sa+S b 液相消失 Sa+Sb的降温 t/ oC t（时间） 4.固相完全互溶或部分互溶的系统 Hg(A)-Cd(B) 液相降温 开始析出Sb 不断析出Sb 开始析出Sa 液相消失 Sa+Sb 的降温 液相完全互溶，固相完全互溶 液相完全互溶，固相部分互溶 液相完全互溶，固相完全不互溶 液相部分互溶，固相完全不互溶