第六讲 相平衡(一).pptVIP

第六章 相平衡 Phases Equilibrium 主要内容 基本要求 §6-1 相 律 The Phase Rule 一、自由度 Degrees of freedom 二、相律公式 The equation of the phase rule 三、相律应用举例 （一）单组分系统相图 The Diagram of One-Component Systems §6-2 单组分系统相图 The Phase Diagram of One-Component Systems (二）二组分系统的气－液相图 The Vapor－Liquid Phase Diagram of Two-Component Systems 两组分系统气－液相图 二组分液态完全互溶系统气－液相图 §6-3 二组分理想液态混合物的 气－液平衡相图 1. 压力－组成图 2、相图的应用 3、杠杆规则(p255～257) 4、温度－组成图 §6-4 二组分真实液态混合物的气－液平衡相图 一、蒸气压－液相组成图 二、压力－组成图 内容回顾 三、温度－组成图 四、二组分完全互溶系统气－液平衡相图小结 （p271图6.5.9） §6-5 精馏原理 （1）AB分子间作用力小于AA、BB分子间作用力； 纯分子有缔合作用，形成混合物时发生解离。 产生偏差的原因 （2） AB分子间作用力大于AA、BB分子间作用力； AB分子有缔合作用。 一般正负偏差: xB p 0A 1B l g t=const. 液相线 气相线 p 0A 1B xB l g t=const. 液相线 气相线 最大正偏差: 图6.5.5 CH3OH(A)-CHCl3 (B)系统 最大负偏差: 图6.5.6 CHCl3 (A)- (CH3)2CO (B)系统 1.假如在液态混合物中增加某组分后，蒸气总压增加（或 在一定压力下液体的沸点下降）， 则该组分在气相中的 含量大于它在平衡液相中的含量。 2、在压力－组成图中最高点（或温度组成图中最低点）上，液相和气相的组成相同。 Konovalov-Gibbs定律： 一、二组分完全互溶系统气－液平衡相图 1、二组分理想液态混合物系统气－液平衡相图 压力－组成图 温度－组成图 2、二组分真实液态混合物系统气－液平衡相图 xB p 0A 1B l g t=const. 液相线 气相线 p 0A 1B xB l g t=const. 液相线 气相线 压力－组成图 一般正偏差: 一般负偏差: 最大正偏差: 最大负偏差: 压力－组成图 二、杠杆规则 1）组成以组分B的摩尔分数表示 2）组成以组分B 的质量分数表示 n(α) n n (β) V x 0 y xB(α ) yB (β ) xB,0 一般正负偏差: xB t 0A 1B l g p=const. 液相线 气相线 xB t 0A 1B l g p=const. 液相线 气相线 最大正偏差 最低恒沸点 图6.5.7 CH3OH(A)-CHCl3 (B)系统 最高恒沸点 最大负偏差 图6.5.8 CHCl3 (A)- (CH3)2CO (B)系统 最高恒沸点 最低恒沸点 恒沸混合物的组成取决于压力，压力改变， 恒沸混合物的组成改变，甚至恒沸点可以消失。这 证明恒沸混合物不是一种化合物。 最大正偏差 最大负偏差 最大正偏差 恒温时总蒸气压随xB变化出现极大，恒压时沸点随xB变化出现极小。 在极值左面 ，极值右面 。 在极值处，气液相线会合， 恒沸点 压力－组成图 温度－组成图 最大负偏差 恒温时总蒸气压随xB变化出现极小，恒压时沸点随xB变化出现极大。 在极值左面 ，极值右面 。 在极值处，气液相线会合， 恒沸点 压力－组成图 温度－组成图 1) 将p－x图与t－x图相比 液相线和气相线的位置；相区位置； 饱和蒸气压大的组分沸点低，饱和蒸气压小的沸点高。 2）比较理想液态混合物与一般正负偏差的p－x与t－x图 除理想液态混合物的p－x图中液相线为直线外，它们 具有以下共同特征： ① ② ③ 易挥发组分在气相中的组成大于在液相中的组成 3）比较最大正负偏差的p－x图与t－x图 水的相图 oa－水的气液平衡线；水的饱和蒸气压随温度的变化；水的沸点随压力的变化 ob－水的气固平衡线；冰的饱和蒸气压随温度的变化 ★如果系统中存在互相平衡的气固两相，它的温度与压力必定正好处于曲线上 t / ℃ -30 -2