北京化工大学北方学院物理化学课件6.pptVIP

第六章 相平衡 多相体系相平衡的研究有着重要的实际意义 。研究金属冶炼过程、各种天然或人工合成的熔盐体系、天然的盐类及一些工业合成新产品，用适当的方法如溶解、蒸馏、结晶、萃取、凝结等从各种天然资源中分离出所需要的成分，在这些过程中都需要有关相平衡的知识。 §6.1 相 律 气体体系P恒为1 3.相律的推导 3.相律的推导 (2) 各变量间必需满足的关系式的数目 3) 其它浓度限制条件R? NH4Cl(s) HCl(g) + NH3 (g) 例题1 例题1 例题2 例题2 例题3 例题3 杠杆规则（Lever rule） 例题 例题 §6.3 单组分体系相图 2. 水的相图 3. 相图的说明 等压变温或等温变压时体系相态变化 4. 二氧化碳相图 §6.4 二组分理想液态混合物  的气—液平衡相图 二组分体系相图分类： 1. 压力-组成图 2. 温度-组成(t-x)图 蒸馏（或精馏）原理 蒸馏（或精馏）原理 §6.5 二组分真实液态混合物 的气—液平衡相图 (1) 一般正偏差 (2) 一般负偏差 (3) 最大正偏差 (4) 最大负偏差 (5) 非理想体系产生偏差的原因 2. 压力-组成(p-x)图 具有最大正偏差 的p-x相图 3.柯诺瓦洛夫-吉布斯定律 具有最大正偏差的t-x相图 具有最大负偏差的t-x相图 4. 二组分完全互溶体系各类型相图小结 (2) 一般正偏差体系 (3) 一般负偏差体系 (4) 最大正偏差体系 (5) 最大负偏差体系 例题 例题 例题 1. 部分互溶液体的相互溶解度 例题 例题 例题 2. 共轭溶液的饱和蒸气压 4、完全不互溶体系的温度-组成图 § 6.8 二组分固态不互溶液—固平衡相图 2、绘制简单低共熔物的相图方法--热分析法 3.溶解度法 水-盐冷冻液 结晶法精制盐类 1.固态完全互溶系统 2.固态部分互溶系统 1.生成稳定化合物系统 2.生成不稳定化合物系统 2.生成不稳定化合物系统 相平衡内容关联 热分析法： 完成Bi-Cd T-x相图 溶解度法绘制水-盐相图 分析图中的面，线，点，各代表什么？ 在化工生产和科学研究中常要用到低温浴，配制合适的水-盐系统，可以得到不同的低温冷冻液。例如： 水盐系统 低共熔温度 252 K 218 K 262.5 K 257.8 K 在冬天，为防止路面结冰，撒上盐，实际用的就是冰点下降原理。 §6.9 二组分固态互溶系统 液—固平衡相图 这类相图与以前所讨论的气-液平衡体系完全相似。两个组分在固态与液态时彼此能够以任意比例互溶而不生成化合物，并且没有低共熔点。 固态完全互溶体系 固态部分互溶体系 分析物系从A点冷却到相变情况 具有最大正偏差双液系图蒸馏(或精馏)： x1 具有最大负偏差双液系图蒸馏(或精馏)： x1 (1) 理想体系 例题1 l g fA=aA/xA fB 因子： H2O 苯胺 § 6.7 二组分液态部分互溶系统及不互溶系统 （1）具有高会溶温度 （2）具有低会溶温度 （3）同时具有最高、最低会溶温度 （4） 不具有会溶温度 例题 解： F F 共轭溶液气-液-液三相平衡时，F=? 系统的压力既为这一液层的饱和蒸气压，又为另一层的饱和蒸气压。 l 1 + l 2 ? g g l1 l2 3、部分互溶体系的温度-组成图 不互溶程度增大，相图变化情况 不互溶程度继续增大，相图变化情况 如果A的沸点较B的沸点低很多，则相图转变为 比较: 部分互溶体系 的温度-组成图 完全不互溶体系的温度-组成图 不互溶双液系的特点 P总Pi; T混与T*关系？ 共沸点？ 水银的表面盖一层水，企图减少汞蒸气，效果如何？ 因： g l l g A B A B 1、简单的低共熔混合物 低共熔点 S 1 +S 2 = L 低共熔混合物 不互溶凝聚系统相图 不互溶双液系相图 热分析法基本原理：相变存在潜热，影响温度随时间的变化 热分析法绘制低共熔相图 基本原理：二组分系统 ，指定压力不变， P=1， F*=2–1+1=2 双变量系统 P=2， F*=1 单变量系统 P=3， F*=0 无变量系统 首先标出纯Bi和纯Cd的熔点 作含20?Cd，80?Bi的步冷曲线。 作含40?Cd的步冷曲线 冰点温度比三相