吉林大学《物理化学》相平衡.pptVIP

--A+l l1+l2 c+l A1+C A2+C B+C B+l --C+l §6—6 三组分系统相图 相率的表达式： f=3-φ+2=5-φ 自由度最大为: 4 （T、p、x1、x2） 凝聚体系 3 （T、x1、x2） 恒温 2 （x1、x2） 常用的坐标: 常用的是平面等边三角形 一、坐标的表示方法 1．顶点：三角型三个顶点分别代表三个纯组分A、B、C 2．边：表示二组体系 AB边：A和B组成的二组分体系 BC边：B和C组成的二组分体系 CA边：C和A组成的二组分体系 面：三角形内任意一点代表三组分体系 O:A%+B%+C%=100% 坐标方向逆时针转 二、几个规则 1．等含量规则 即平行于等边三角形任意一边的直线上任一点（如Q，Q′，Q″），所含由该对顶角所代表的组分如A的质量分数应相等。 2．等比例规则 由三角形的相似原理可知，通过三角形的任一顶点A的直线上各点的体系如Q点和P点，A组分的含量不同，但B和C两个组分的质量分数之比不变。 如果两个三个组分体系的D点和E点，混合成新体系的物系点O必定落在DE连线上。哪个物系含量多，O点就靠近那个物系点。 3．杠杆规则 O点的位置可用杠杆规则求算。用 分别代表D和E的质量，则有： 三个三组分体系D，E，F混合而成的新体系的物系点，落在这三点组成三角形的重心位置，即H点。 先用杠杆规则求出D，E混合后新体系的物系点G，再用杠杆规则求G，F混合后的新体系物系点H，H即为DEF的重心。 4．重心规则 5．背向性规则 (析出规则) 设S为三组分液相体系，当S中析出A组分，剩余液相组成沿AS延长线,即背离顶点A的方向变化到b. 若在 b 中加入A组分，物系点向顶点A移动。 三、三组分系统的液-液平衡相图 三种纯液体A、B、C混合时，根据相互溶解能力的大小，可以分成以下情况 1、三组分以任意比例完全互溶 2、三组分完全不互溶 3、三组分有限互溶 部分互溶 部分 部分互溶 讨论一对液体是部分互溶的的情况 有一对部分互溶体系 醋酸（A）和氯仿（B）以及醋酸和水（C）都能无限混溶，但氯仿和水只能部分互溶。 在它们组成的三组分体系相图上出现一个帽形区，在a和b之间，溶液分为两层，一层是在醋酸存在下，水在氯仿中的饱和液，如一系列a点所示；另一层是氯仿在水中的饱和液，如一系列b点所示。这对溶液称为共轭溶液。 在物系点为c的体系中加醋酸，物系点向A移动，到达c1时，对应的两相组成为a1和b1。由于醋酸在两层中含量不等，所以连结线a1b1不一定与底边平行。 继续加醋酸，使B，C两组分互溶度增加，连结线缩短，最后缩为一点，O点称为临界点.这时两层溶液界面消失，成单相。组成帽形区的aob曲线称为双结线. O 临界点另一种求法 四.三组分低共熔相图 根据相率: （1）相图的特点： 液态完全互溶， 固态完全不互溶 （2）相图的形状 花瓣形 金属Sn、Bi和Pb彼此可形成三个二元低共熔相图，它们的低共熔点分别为 和 ，低共熔点在底边组成线上的位置分别为C，D和B。 将三个平面的低共熔图向中间靠，获得了正三棱柱形的三组分相图，纵坐标为温度,平面等边三角形为组成. (3)分析相图 一个单相区:在花冠状曲面的上方区域； 三个三相共存点 在每个低共熔点 处，是三相共存。 三个两相区 在三个曲面上是熔液与对应顶点物的固体两相共存区； 三组分低共熔点, 三个轴分别为 的熔点 花瓣边上的六条线:凝固点下降曲线 三个平面为形成二组分低共熔混合物的相图 Bi-E1:Bi随Sn的加入凝固点下降线; Bi-E3:Bi随Pb的加入凝固点下降线; 当组成为A的熔液冷却与 曲面相交时，有Bi(s)析出，Sn与Pb的相对比例不变，物系点沿黑线移动向 线方向移动。 当与 线相交时，即 F点,Sn(s)析出，物系点向 移动。到达 时，Pb（s）也析出，这时四相共存。再冷却，熔液消失，三固体共存。 A:降温情况 用步冷轨迹在底面组成图上的投影，可以更清楚地看出组成为A的熔化物在冷却过程中的组成变化。 在Bi-A线及其延长线上，Sn(s)与Pb(s)量的比例不变，离Bi顶点越远，含Bi越少。 作 业 相平衡 1,23,24 ●形成不稳定化合物 （1） 特点： 液态完全互溶，固态完全不互溶。二组分能形成一定固态比的AmBn化合物，且形成的化合物不稳定，加热熔融时不到熔点熔点就分解为一个固相和一个液相。且在液