chapter-3-相平衡.ppt

3．作含40?Cd的步冷曲线 将含40?Cd，60?Bi的体系加热熔化，记录步冷曲线如C所示。开始，温度下降均匀，到达E点时， Bi(s)，Cd(s)同时析出，出现水平线段。 当熔液全部凝固，温度又继续下降， 将E点标在T-x图上。 4． 完成Bi-Cd T-x相图 将A,C,E点连接，得到Bi(s)与熔液两相共存的液相组成线； 将H,F,E点连接，得到Cd(s)与熔液两相共存的液相组成线； 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。 这样就得到了Bi-Cd的T-x图。 ３．Cd-Bi二元相图 图上有4个相区： 1. AEH线之上，熔液（l）单相区， 2. ABE之内，Bi(s)+ l 两相区， 3. HEM之内，Cd(s)+ l 两相区， 4. BEM线以下，Bi(s)+Cd(s)两相区， 有三条多相平衡曲线 1. ACE线，Bi(s)+ l 共存时，熔液组成线。 2. HFE线，Cd(s)+ l 共存时，熔液组成线。 3. BEM线，Bi(s)+Cd(s)+l 三相平衡线，三个相的组成分别由B，E，M三个点表示。 有三个特殊点： A点，纯Bi(s)的熔点 H点，纯Cd(s)的熔点 E点，Bi(s)+Cd(s)+ l 三相共存点。 因为E点温度均低于A点和H点的温度，称为最低共熔点。在该点析出的混合物称为最低共熔混合物。它为熔融液可能存在的最低温度．它不是化合物，是混合物，由两相组成，只是混合得非常均匀。 E点的温度会随外压的改变而改变。 ４．由相图绘制步冷曲线的方法 标明相区; 过起点作垂线，即表示体系物系点的变化。注意观察体系穿越了哪些相区及三相线； 当体系由一个相区进入另一个相区时步冷曲线将发生转折； 当体系遇到三相线时，在步冷曲线上将出现水平段． T t A T B C D E I H 1区 2区 3区 4区 P M N 步冷曲线 液相组成沿ME线变化 （二） 溶解度法绘制水-盐相图 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,三条曲线,两个特殊点。 C T-x 图： H2O (NH4)2SO4 B L N l l+盐 冰+盐 l+冰 A 低共熔混合物组成 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，（NH4)2SO4(s)和溶液两相区 BAC线以下，冰与(NH4)2SO4(s) 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，也称为冰点下降曲线。 AN线 (NH4)2SO4(s) +溶液两相共存时，溶液的组成曲线，也称为盐的饱和溶度曲线。 BAC线 冰+ (NH4)2SO4(s) +溶液三相共存线。 图中特殊点： 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: 低共熔点, 冰+ (NH4)2SO4(s) +溶液三相共存点。溶液组成在A点以左者冷却，先析出冰；在A点以右者冷却，先析出(NH4)2SO4(s). N点:(NH4)2SO4在熔点温度前N点已分解，故图中无其熔点. 水-盐冷冻液 在化工生产和科学研究中常要用到低温浴，配制合适的水-盐体系，可以得到不同的低温冷冻液。例如： 水盐体系 低共熔温度 252 K 218 K 262.5 K 257.8 K 在冬天，为防止路面结冰，撒上盐，实际用的就是冰点下降原理。 结晶法精制盐类 例如: 将粗(NH4)2SO4 盐精制。首先将粗盐溶解，加温至353 K，滤去不溶性杂质，设这时物系点为S。 C T-x 图： H2O (NH4)2SO4 B L N L L+盐 冰+盐 L+冰 A M ? O ? ? R P S ? ? w (NH4)2SO4% 冷却至与ＡＮ线的交点Q点，有精盐析出。继续降温至R点（R点尽可能接近三相线，但要防止冰同时析出），过滤，得到纯(NH4)2SO4 晶体，滤液浓度相当于M点。 注意：温度一定不能达到低共熔点。 二．形成化合物的体系 A和B两个物质可以形成化合物： aA+bB=AaBb 体系中物种数增加1,但多一个化学平衡: R=1,则K=S-R-R’=3-1-0=2,仍是二组分体系. A和B两个物质可以形成两类化合物： (1)稳定化