水盐体系相图及其应用课件.ppt

第四章 四元水盐体系相图 第一节 图形表示法 第二节 相图的绘制和认识 第三节 过程向量法及其应用 第四节 等温蒸发过程分析及含水量界限点的确定 第五节 系统平衡状态的确定 第六节 交互四元体系相图 第一节 图形表示法 一、分类 1.简单四元体系：由具有一种共同离子的三种盐和水组成，例如，Na+//Cl-、SO42-、HCO3-—H2O体系或KCl-NaCl-MgCl2-H2O体系。 2.交互四元体系：由两种正离子和两种负离子加水组成、例如，K+、Na+//SO42-、Cl-—H2O体系。由于离子之间发生复分解反应，所以又称为四元相互体系。 第一节 图形表示法 二、相律特征 由于组分数为4，故四元水盐体系相律公式为 F=4-P+1=5-P 等温相律公式为 ： F=C-P=4-P 第一节 图形表示法 三、组分间的关系 1.简单四元体系中包含了三个二元水盐体系：A-W、 B-W 、C-W；三个盐盐体系：C-B、A-B、A-C。包含了四个三元体系，其中三个水盐体系：A-B-W、A-C-W、B-C-W；一个盐盐三元体系A-B-C。 第一节 图形表示法 三、组分间的关系 2.交互四元体系中包含了八个二元体系，其中四个水盐体系：AX-W、BY-W、AY-W、BX-W；四个盐盐体系：AX-BX、AX-AY、BX-BY、AY-BY。包含五个三元体系，其中四个水盐体系：AX-BX-W、AX-AY-W、BX-BY-W、AY-BY-W，一个盐盐体系：AX-BY或BX-AY。 第一节 图形表示法 三、组分间的关系 交互四元体系中的两种盐之间会发生交互反应： 交互反应有两个特点： (1)四个盐中只有三个是独立的； (2)复分解反应是按等摩尔原则进行的。 第一节 图形表示法 四、干基三角形和干基正方形 1．干基三角形（简单四元体系） 由于简单四元体系干盐间彼此独立，三种盐各成为一个组分，因此可采取三角形来表达，将舍去水后的三个盐A、B、C置于三角形的三个顶点上，这个三角形叫做干基三角形，它是以三个干盐之和为100作基准的，常用的是100克干盐，用g/100g S表示， 第一节 图形表示法 四、干基三角形和干基正方形 1．干基三角形 水合物及复盐如何在三角形中表示？ 要根据其化学式来求g/100g S 值。 例如：MgCl2·12H2O中，含MgCl2100，含 水为227.1；光卤石KCl·MgCl2·6H2O中，含 KCl43.92，MgCl256.08，H2O63.67。 人造光卤石标在干基三角形图上，为M点。 第一节 图形表示法 四、干基三角形和干基正方形 2．干基正方形（交互四元体系） (1)各盐分子式必须按等摩尔的反应式书写。 (2)反应式同一边的两种盐必须放在正方形的对角线上。对角线上的两个盐称为盐对。 从离子角度看干基正方形，可发现正方形的四条边实质上代表了交互四元体系中正负离子的含量多少，可分别用横坐标、纵坐标表示。干基正方形是用来标绘交互四元体系的，系统点的标绘必须采用耶涅克指数。 第一节 图形表示法 四、干基三角形和干基正方形 3．耶涅克指数 干基正方形是以100mol总干盐为基准。 反映相对于100mol总干盐或总正（负）离子各为100mol的各种盐或离子的摩尔百分数，也称为耶涅克（J?necker）指数。用符号J表示。 J值可按其定义计算，步骤如下： ①例出一定量的系统（如100g或1L溶液）中各组分的质量； ②查出各组分的分子量，其中的单价盐要加倍，指分子式和分子量； ③算出各组分的摩尔数； ④求出除水之外的各盐的总摩尔数，并以100mol总干盐为基准，求出各盐及水的摩尔百分数即为J值； ⑤按各盐的J值标于干基正方形上，水的J值标于水图上。 第一节 图形表示法 四、干基三角形和干基正方形 3．耶涅克指数 （1）复盐、水合盐的J值求取 [例4-1]求白钠镁矾Na2SO4·MgSO4·4H2O的J值， 并标于干基正方形上。 解：可用复盐中各物质的摩尔数（n）之比来求， 即 其中总干盐为1＋1＝2mol，故组成白钠镁矾各盐及水的J值 显然为 Na2SO450，MgSO450，H2O200 标于图4-2中的G点。 第一节 图形表示法 四、干基三角形和干基正方形 3．耶涅克指数 （2）某一组成点的J值求取 [例4-2]求含Na2Cl249.34，MgSO430.58，MgCl25.09，H2O 14.99 （皆为质量百分数）的混合物的各盐及水的J值。 解： 将有关计算列出如下： 第一节 图形表示法 四、干基三角形和干基正方形 3．耶涅克指数 （3）离子的J值求取（