固溶体热力学.pptVIP

第九节 非理想溶液 第九节 非理想溶液 第九节 非理想溶液 第九节 非理想溶液 第九节 超额函数（excess function） 第九节 超额函数（excess function） 第九节 超额函数（excess function） 第九节 超额函数（excess function） 第九节 超额函数（excess function） 第九节 超额函数（excess function） 第九节 超额函数（excess function） 第九节 正规溶液（regular solution） 第九节 正规溶液（regular solution） 第九节 正规溶液（regular solution） 第四章 固溶体热力学 第四章 固溶体热力学 固溶体，即固态溶液。由两种或两种以上分子组成，具有一定的晶格特征，类质同相矿物都是固溶体。 固溶体在自然界中广泛存在： 例如三元长石体系、斜方辉石、单斜辉石体系、橄榄石体系、黑云母体系和角闪石体系等 第一节 理想固溶体热力学 理想固溶体，即符合理想溶液特征的固态溶液 即进行替代的 两种分子交换时，既没有温度变化，即没有热效应，也没有体积变化，即 也就是说， 在晶格中的分布完全是随机的，而没有任何有序分布 第一节 理想固溶体热力学 第一节 理想固溶体热力学 理想固溶体的活度等于其摩尔分数： 第二节 非理想固溶体热力学 第二节 非理想固溶体热力学 第二节 非理想固溶体热力学 第二节 非理想固溶体热力学 第二节 非理想固溶体热力学 吉布斯－杜亥姆方程： 第二节 非理想固溶体热力学 活度系数之间的关系： 第三节 零次近似模型 假设一个固溶体体系由两中分子A和B组成，这两种分子的大小和形状相似，在晶格中占位总数为Na＋Nb。如果Waa代表A－A分子组合的能量，Wbb代表B－B组合的能量，Wab代表A－B分子组合的能量，则从A－A、B－B到2AB过程的组合交换能量（交换能）为： 但是很小 第三节 零次近似模型 这时可以将该混合看成是随机的，其熵值与理想混合熵值近似相同，我们称其为零次近似。 因为零次混合过程中 和 所以零次近似溶液为非理想溶液。 经过详细的统计热力学推导，得到该过程中的摩尔超额自有能为： 其中W为总交换能。 第三节 零次近似模型 活度系数与成分的关系： 得： 第三节 零次近似模型 活度系数与成分的关系： 第四节 简单混合模型 当两种或两种以上分子混合时，其混合交换能W随着温度发生变化时，成为简单混合。这时其它的热力学参数为： 第四节 简单混合模型 活度系数与成分的关系： 第五节 似化学模型 非理想混合中分子间（离子）交换能不为零，表明分子（离子）交换并不是完全随机的，即分子或离子分布是部分有序或者全部有序的 从理论上讲，这种情况用零次近似模型和简单混合模型都不是很合适。 因此需要考虑晶体构型和配分函数对热力学参数的影响，提出似化学模型 第五节 似化学模型 在似化学模型中： 第五节 似化学模型 在似化学模型中： 第五节 似化学模型 进行幂级数展开得 第六节 二元、三元固溶体的一般关系式 前面讨论的是二元固溶体，越接近事实的讨论就越复杂，从三元到多元固溶体的热力学已经是十分复杂。下面仅以零次近似模型讨论三元固溶体的情况。 设一个固溶体矿物由A、B、C三个端元组分组成。它们构成三个二元体系： A－B、A－C、B－C 第六节 二元、三元固溶体的一般关系式 第六节 二元、三元固溶体的一般关系式 第六节 二元、三元固溶体的一般关系式 第六节 二元、三元固溶体的一般关系式 第六节 二元、三元固溶体的一般关系式 第六节 二元、三元固溶体的一般关系式 1. , 0 , 该固溶体为理想固溶体 2. 第六节 二元、三元固溶体的一般关系式 3. 此式就是古根亥姆的两参数方程，与汤普逊（1967）