溶液与相平衡相平衡演示文稿.pptVIP

精馏 从塔的中间O点进料 B的液、气相组成分别为 x3 和 y3 越往塔底温度越高，含高沸点物质递增 越往塔顶温度越低，含低沸点物质递增 每层塔板都经历部分汽化和部分冷凝过程 当前第59页\共有90页\编于星期二\9点 二、非理想的二组分液态混合物 (1) 对Raoult 定律发生偏差 发生偏差的原因可能有： 2。A，B分子混合时部分形成化合物，分子数减少，使蒸气压下降，发生负偏差 1。某一组分A本身有缔合现象，与B组分混合时缔合分子解离，分子数增加，蒸气压也增加，发生正偏差 3。A，B分子混合时，由于分子间的引力不同，发生相互作用，使体积改变或相互作用力改变，都会造成某一组分对Raoult 定律发生偏差，这偏差可正可负。 当前第60页\共有90页\编于星期二\9点 等温 气 液 液 气 (1)对Raoult 定律发生正偏差 当前第61页\共有90页\编于星期二\9点 等温 气 液 液 气 如图所示，是对Raoult定律发生正偏差 虚线为理论值，实线为实验值。真实的蒸气压大于理论计算值。 液相组成线不再是直线 当前第62页\共有90页\编于星期二\9点 (2)正偏差很大，在 p-x 图上有最高点 当前第63页\共有90页\编于星期二\9点 可以用来粗略地计算摩尔蒸发焓 Trouton（楚顿）规则 适用于分子不缔合的液体。对极性大的液体和沸点在150 K以下的液体不适用。 Trouton（楚顿）规则 当前第27页\共有90页\编于星期二\9点 实验二、纯液体饱和蒸汽压的测定 当前第28页\共有90页\编于星期二\9点 二、水的相图 水的相图是根据实验绘制的 水的相图 水 冰 水蒸气 610.62 当前第29页\共有90页\编于星期二\9点 有三个单相区 三条实线是两个单相区的交界线 气、液、固 单相区内? = 1, f =2 在线上， 压力与温度只能改变一个，指定了压力，则温度由系统自定，反之亦然。 ? = 2, f =1 水的相图 水 冰 水蒸气 610.62 温度和压力独立地有限度地变化不会引起相的改变。 当前第30页\共有90页\编于星期二\9点 两相平衡线上的任何一点都可能有三种情况。如OA线上的P点： (1) f 点的纯水，保持温度不变，逐步降压 在无限接近于P点之前，气相尚未形成，系统仍为液相。 (2) 当有气相出现时，气-液两相平衡 (3) 当液体全变为气体，液体消失 水 冰 水蒸气 610.62 超临界水 √ 当前第31页\共有90页\编于星期二\9点 水的相图 水 冰 水蒸气 610.62 OA是气-液两相平衡线 即水的蒸气压曲线 它不能任意延长，终止于临界点A，这时气-液界面消失。 临界点： 高于临界温度，不能用加压的方法使气体液化 临界温度时，气体与液体的密度相等，气-液界面消失。 当前第32页\共有90页\编于星期二\9点 水的相图 水 冰 水蒸气 610.62 OB 是气-固两相平衡线 即冰的升华曲线，理论上可延长至0 K附近。 OC 是液-固两相平衡线 OC线不能任意延长 当C点延长至压力大于 时，相图变得复杂，有不同结构的冰生成。 即冰的熔化曲线 当前第33页\共有90页\编于星期二\9点 水 冰 水蒸气 610.62 超临界水 EAF 以右超临界区 在超临界温度以上，气体不能用加压的方法液化 OA，OB，OC线的斜率都可以用Clausius-Clapeyron方程或Clapeyron方程求得 当前第34页\共有90页\编于星期二\9点 两相平衡线的斜率 三条两相平衡线的斜率均可由Clausius-Clapeyron方程或Clapeyron方程求得。 OA线 斜率为正。 OB线 斜率为正。 OC线 斜率为负。 水 冰 水蒸气 610.62 超临界水 水 冰 水蒸气 610.62 超临界水 当前第35页\共有90页\编于星期二\9点 在相同温度下，过冷水的蒸气压大于冰的蒸气压，所以OD线在OB线之上 OD 是AO的延长线 是过冷水和水蒸气的介稳平衡线。 过冷水处于不稳定状态，一旦有凝聚中心出现，就立即全部变成冰。 水 冰 水蒸气 610.62 超临界水 当前第36页\共有90页\编于星期二\9点 O点 是三相点 H2O的三相点温度为273.16 K，压力为610.62 Pa。 气-液-固三相共存 三相点的温度和压力皆由系统自定。 1967年，CGPM决定，将热力学温度1 K定义为水的三相点温度的1/273.16 水 冰 水蒸气 610.62 超临界水 当前第37