二组分液态部分互溶和完全不互溶系统液-气平衡相图.ppt

物理化学－第六章 相平衡 6.7.2 二组分液态部分互溶系统的气一液平衡相图 §6.4 二组分液态部分互溶和完全不互溶系统液-气平衡相图 1. 液体的相互溶解度 彼此互相饱和的两溶液，称为共轭溶液 p 影响不大，通常是T-x图——溶解度曲线 一般来说，温度升高，液体的相互溶解度加大，当温度达到TB时，两液相的组成相同，相点均达到B点而成为一相。点B称为会溶点，称温度TB为临界会溶温度。 2.部分互溶系统的温度－组成图 三相点E点：共沸点，即两个液相同时沸腾产生气相。 l1 + l2→ g，F = 2-3+1 = 0， T、组成不变，三相组成分别为xM、xN、xE。 此时温度为共沸温度 （1）气相组成位于两液相组成之间的二组分液态部分互溶系统 a—纯B的沸点；b—纯A的沸点 aE、bE—气相线；aM、bN—液相线 aEb以上—g ; aBFM-l1和bAGN-l2 FM、GN—溶解度曲线 aME和bNE—l-g；MNGF—l1-l2 B A PMN：三相线， l2 → g+l1，F = 2-3+1 = 0， T、组成不变，三相组成分别为xM、xN、xP。 （2）一个液相的组成位于另一个液相组成和气相组成之间的二组分部分互溶系统 a—纯B的沸点；b—纯A的沸点 aP、bP-气相线；aN、bM-液相线 FN、GM—溶解度曲线 aPb以上—g；aBFN-l1和bMGA-l2 aNP和bMP—l-g； MNFG—l1-l2 3.完全不互溶系统的温度－组成图 T-x图 a：纯A的沸点； b：纯B的沸点； aE、bE：气相线； aM、bN：液相线。 aEb以上：g； aME：A（l）-g bNE：B（l）-g MNAB：A（l）- B（l） E点：共沸点 A（l）+ B（l）→ g， 三相共存， F = 0，T、组成不变，三相组成分别为xM、xN、xE。 MN：三相平衡线 ? 原理：当系统缓而均匀地冷却时，若系统内无相的变化，则温度将随时间而均匀地改变，即在T-t 曲线上呈一条直线，若系统内有相变化，则因放出相变热，使系统温度变化不均匀，在T-t 图上有转折或水平线段，由此判断系统是否有相变化。 1.热分析法（适用于熔点高的二元合金相图绘制） §6.5 绘制二组分凝聚系统相图的方法 （1）标出纯Bi和纯Cd的熔点 Cd-Bi二元相图的绘制 273 323 140 140 （2）作含20?Cd，70? Cd 的步冷曲线 140 140 273 323 （3）作含40?Cd的步冷曲线 273 323 140 140 （4）完成Bi-Cd T-x 相图 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 Bi Cd 100% 100% Bi+熔化物 熔化物(单相) 熔化物+Cd 273 323 140 T/K A H C F G E D 　表6.5.1　 不同温度下(NH4)2SO4在 水中的溶解度 2.溶解度法（适用于水-盐系统） 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。 溶解度法绘制相图 (NH4)2SO4 T/K A (NH4)2SO4的质量分数 B H2O 溶液(单相) 硫酸铵固+溶液 冰+溶液 固体 O S y c z x N L Q A B W ’ (NH4)2SO4- H2O的相图 二组份简单凝聚系统：p影响小，T—x 相图 §6.6 二组分简单凝聚系统固-液平衡相图 图6.6.1 Bi-Cd相图 1.固态完全不互溶的二组　分凝聚系统 三相线：MEN 低共熔过程： 低共熔点(eutectic point) ： 液相能够存在的最低温度，也是两个固相能够同时熔化的最低温度。如点E 2.固态完全互溶的二组分凝聚系统相图 两个组分在固态和液态时能彼此按任意比例互溶而不生成化合物，也没有低共熔点，称为完全互溶固溶体。Au-Ag，Cu-Ni，Co-Ni体系属于这种类型。 以Au-Ag相图为例，梭形区之上是熔液单相区，之下是固体溶液（简称固溶体）单相区，梭形区内是固-液两相共存，上面是液相组成线，下面是固相组成线。 3.固态部分互溶的二组分凝聚系统相图 (1) 系统有一低共熔点 在相图上有三个单相区： AEB线以上，熔化物（L） AJF以左， 固溶体（1） BCG以右，固溶体 (2) 有三个两相区： AEJ区， L +（1） BEC区， L + (2) FJECG区，（1）+ (2) AE，BE是液相组成线；AJ，BC是固溶体组成线；JEC线为三相共存线，即(1)、(2)和组成为E的熔液三相共存，E点为(1)、(2)的低共熔点。 （2）系统有一转熔温度 相图上有三个单相区：