相平衡天津大.ppt

在T-x图上出现的最低（高）点，该点气相与液相的组成相同，称为最低（高）恒沸点，该点组成的混合物称为恒沸混合物。必须特别指出两点：(1)在p-x图的最高（低）点和T-x图上的最低（高）点，其溶液的组成不一定相同。这是因为在绘制T-x图时，压力是101325Pa，而在p-x图上的最高点处的压力并不一定是101325Pa。(2)恒沸混合物的组成取决于压力。压力一定，恒沸混合物的组成不变，沸点不变。所以它仍是一个混合物，而不是化合物。§6.5精馏原理*精馏塔示意图最低（高）恒沸混合物经过精馏后只得到一个纯组分和恒沸化合物。精馏原理6.7二组分固态不互溶系统

液-固平衡相图二组分系统在常压下，相平衡，F=C-P+1=3-P1.相图的分析1.PLQ线之上，液相（l）单相区，F=22.PS1L之内，A(s)+l两相区，F=13.OS2L之内，B(s)+l,两相区，F=14.S1LS2线以下，A(s)+B(s)两相区，F=1F=C-P+1=3-Pp＝常数图上有4个相区”S1LS2线，A(s)+B(s)+液相三相平衡线，三个相的组成分别由S1、L、S2、三个点表示。F=0。QL线，B(s)与液相两相平衡时，B的凝固点降低曲线,F=1。二组分固态不互溶系统的相图p＝常数图上有三条多相平衡曲线PL线，A(s)与液相两相平衡时，A的凝固点降低曲线,F=1。F=C-P+1=3-P图上有三个特殊点P点，组分A的凝固点Q点，组分B的凝固点L点，A(s)+B(s)+l三相共存点。F=0。因为L点温度为两固相能够同时熔化的最低温度，称为低共熔点。在该点两相固体混合物称为低共熔混合物。它不是化合物，由两相组成，只是混合得非常均匀。L点的温度会随外压的改变而改变，在这T-x图上，L点仅是某一压力下的一个截点。F=C-P+1=3-Pp＝常数F=C-P+1=2-PF=C-P+1=2-P首先将样品加热熔化，记录冷却过程中温度随时间的变化曲线，即步冷曲线。当系统有新相凝聚，放出相变热，步冷曲线的斜率改变。F=1，出现转折点；F=0，出现水平线段。据此在T-x图上标出对应的位置，得到低共熔T-x图。2.热分析法Bi-Cd二元相图的绘制(1)首先标出纯Bi和纯Cd的熔点将100?Bi的试管加热熔化，记录步冷曲线，如a所示。开始，温度下降均匀，F=1。在546K时出现水平线段，这时有Bi(s)出现，凝固热抵消了自然散热，系统温度不变，这时条件自由度F=0；同理，在步冷曲线e上，596K是纯Cd的熔点。分别标在T-x图上。F=C-P+1=2-P当液相全部凝固，F=1；温度继续下降。所以546K是Bi的熔点。将混合物加热熔化，记录步冷曲线如b所示。开始，温度下降均匀，F=2；至D点，Cd(s)也开始析出，温度不变；F=0.(2)作含20?Cd，70?Cd的步冷曲线。F=C-P+1=3-P当熔液全部凝固，温度又继续下降，F=1.在C点，曲线发生转折，有Bi(s)析出，降温速度变慢；F=1.(3)作含40?Cd的步冷曲线F=C-P+1=3-PSTEP4STEP3STEP2STEP1将含40?Cd，60?Bi的系统加热熔化，记录步冷曲线如C所示。开始，温度下降均匀，F=2；到达E点时，Bi(s)、Cd(s)同时析出，出现水平线段,F=0.当熔液全部凝固，温度又继续下降，F=1.将E点标在T-x图上。将A,C,E点连接，得到Bi(s)与熔液两相共存的液相组成线；01将H,F,E点连接，得到Cd(s)与熔液两相共存的液相组成线；02将D,E,G点连接，得到Bi(s),Cd(s)与熔液共存的三相线；熔液的组成由E点表示。03这样就得到了Bi-Cd的T-x图。04完成Bi-CdT-x相图053.溶解度法以 系统为例，在不同温度下测定盐的溶解度，根据大量实验数据，绘制出水-盐的T-x图。图中有四个相区：LAN以上，溶液单相区LAB之内，冰+溶液两相区NAC以上， 和溶液两相区BAC线以下，冰与 两相区图中有三条曲线LA线冰+溶液两相共存时，溶液的组成曲线，也称为冰点降低曲线。AN线 +溶液两相共存时，溶液的组成曲线，也称为盐的溶解度曲线。BAC线冰+ +溶液三相共存线。L点：冰的熔点。盐的熔点极高，受溶解度和水的沸点限制，在图上无法标出。A点：冰+ +溶液三相共存点（混合物产物低熔冰盐合晶）。溶