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第二章 二元水盐体系相图 第一节 简单二元水盐体系图形表示法 1.1 相律特征 组成: 盐+水 F=C-P+1 F=0 Pmax=3 1.3 简单二元水盐相图的标绘 第二节 复杂二元水盐体系相图 2.1 稳定水合物和不稳定水合物 二元水盐体系中，多数盐能和水生成水合物，又叫水合盐。 2.2 复杂二元相图的标绘 复杂二元相图的标绘步骤： ⑴ 分析数据； ⑵ 建立坐标系； ⑶ 编号标点； ⑷ 连溶解度曲线； ⑸ 确定有关固相的位置：固相组成竖直线 ⑹ 划分相区。有以下三原则： ①共饱点与平衡的两个固相点（共三点）连直线作为相区划分线； ②固相组成竖直线作为相区划分线； ③上述两条原则作出的相区划分线不得相互穿过，即只能成T字形相交。 2.3 水合盐相图分析 与简单相图相比较，水合盐相图新的特点： ⑴出现了水合盐溶解度曲线。稳定水合盐溶解度曲线出现了尖锐的最高点，即水合物的熔点，如图2-4（e）;不稳定水合盐溶解度曲线中间没有最高点，如图2-4（d）。 ⑵固液平衡二相区。稳定水合盐固相竖线两侧各有一个扇形的该水合盐的饱和结晶区，不饱和水合盐的结晶区只有一个曲边梯形。 ⑶不稳定水合盐相图中出现了多个全固相区。 ⑷水合盐相图中的三相线也是由共饱液与其两个平衡固相连接而成，但不稳定水合盐形成的三相线上的液相共饱点处于两个平衡固相点的连线之外。这是不饱和水合盐相图的特征之一。 2.3 水合盐相图分析 稳定水合盐与不稳定水合盐在相图上的特征表示差异： 2.4 转溶现象 不稳定水合盐中，在一定温度下发生一种固相“溶解”，另一种固相“析出”的现象称为转溶现象。发生转溶的原因是可以用相律解释的，转溶反应是可逆的。 2.5 具有多晶转变的相图 同一物质不同晶形处于平衡的体系称为多晶转变体系。 第三节 二元水盐相图的两个规则和化工过程 直线规则是指在一定温度下，系统分成两部分，这两部分的图形点与系统点必处在同一直线上且系统点居中。直线规则可以定性地确定相平衡关系。 第三节 二元水盐相图的两个规则和化工过程 杠杆规则使用过程中需要注意的几个问题： ⑴ 组成系统部分的图形点的位置可在百分组成坐标轴方向上的任何一点上，不一定是端点。两图形点之间的长度代表系统的总量。 ⑵ 杠杆长度只代表系统或各部分物料的质量之间的相对比例关系，而不代表物料的绝对量，有时也会出现代表部分量的线段长于代表整体线段长度的情况。 ⑶ 杠杆规则只适用于百分数表示的组成单位的相图。 ⑷ 杠杆规则只适用于二至五元体系。 相图中的杠杆规则 杠杆规则的证明：质量守恒 关于低共熔物：具有低共熔点组成的融合体 由几个组分构成的具有一定特征结构的混合物，而且在熔点时生成了对它所含有在某组成中所有组分都饱和的溶液。 低共熔物的熔点在体系的所有融合体中最低。 两种物质的混合降低了水的冰点和纯盐的熔点。 原因：低共熔物中所含两种固相混合物各自的固体颗粒细小，在其表面上储存了大量的表面能。 3.3 二元水盐相图的化工过程 一般情况下，系统点、液相点、固相点是同时存在的，但在不饱和相区往往系统点与液相点重合，固相点不存在；在全固相区，液相点不存在，系统点与总固相点重合，总固相点又可以分出两个纯固相点。 在下列情况下，系统点就会在相图上移动而进入不同的相区。 ⑴纯变温过程（等组成过程），系统点将竖直向上或向下移动； ⑵纯变组成过程（等温过程），系统点向右水平移动，加水时，系统点向左移动。 典型的二元水盐体系的化工过程： 蒸发过程的两个阶段： 第一阶段：系统点由M至L，是浓缩过程，溶液的含盐量增大，但无盐析出，系统点的运动方向就是液相点的运动方向。此阶段相数为1，自由度为1； 2.冷却过程 从以上过程分析可以看出： ⑴整个过程中，系统点、固相点、液相点始终处在同一直线上； ⑵用杠杆规则可以确定在阶段分界处或任一时刻的各相量之间的关系； ⑶用相律可分析过程中相数和自由度的关系。 第四节 二元水盐相图的计算方法和应用 4.1 二元相图的计算方法 1.杠杆法 利用杠杆法在对图形的工艺路线作出分析之后，即可按照下列步骤进行量的计算： ?确定有关物料的系统点、液相点、固相点在相图上的位置； ?通过读取坐标上刻度或量取长度的方法，确定杠杆臂所代表的物料量的长度； ?根据杠杆规则列出比例式，求出未知量。 说明：在杠杆法中，如果系统分为固液两相，则两段杠杆的长度分别代表了固液两相的质量之比，可称为系统的固液比。生产工艺中所谓固液比，就是指固相与液相的质量比。 2.未析出组分法 所谓未析出组分法是指在某一过程中，既不以固相形式析出，也不以气相形式逸出，而是全部留在液相中的组分。其实质是：利用未析出组分的量来计算析出组分的方法。 由物料守恒定律可知，某析出