環(huán)科材料相平衡

1、環(huán)科材料相平衡第1頁，共52頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四第六章相平衡6.1相律6.1.1基本概念：相數(shù)，獨(dú)立組分?jǐn)?shù)和自由度1. 相數(shù)P相：系統(tǒng)中各處物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)完全相同的均勻部分稱為一相，否則為不同相。不同相有明顯的界面，可以用機(jī)械方法分離它們。純物質(zhì)：氣相，液相，固相不同種類的氣體混合：一相不同種類的液體混合：若相互溶解為一相，相互不溶解為二相不同種類的固體混合：固體一般不互溶，所以有幾種固體就有幾個固相；同一種固體的不同晶型是不同的固相。若互溶則稱為固溶體或固態(tài)溶液，為一相，如Sb-Bi合金2.（獨(dú)立）組分?jǐn)?shù)C描述系統(tǒng)所需最少數(shù)目的物質(zhì)。物種數(shù)S當(dāng)系統(tǒng)中有一個獨(dú)立

2、的化學(xué)反應(yīng)，C=S-1當(dāng)系統(tǒng)中有一個濃度限制條件， C=S-1組分?jǐn)?shù)等于化學(xué)物質(zhì)的數(shù)目(物種數(shù))減去獨(dú)立的化學(xué)平衡反應(yīng)數(shù)減去獨(dú)立的限制條件數(shù)。 C = S R - R第2頁，共52頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四第六章相平衡6.1相律6.1.1基本概念：相數(shù)，獨(dú)立組分?jǐn)?shù)和自由度N2、 H2 和NH3的系統(tǒng)，常溫下，S=3,R=0,R=0,C = 30 03 三組分系統(tǒng)高溫和有催化劑，則S3、R1、R0 ， C3102 二組分系統(tǒng)在反應(yīng)開始之前，真空容器中只放入NH3，則反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)n(N2):n(H2)1:3，所以二者的濃度之比為1:3,即知道其中一個的濃度，另一個就知道了，則

3、少了一個獨(dú)立組分。S3、R1、R 1， C3111 單組分系統(tǒng)3.自由度F已達(dá)平衡的系統(tǒng)，溫度、壓力以及所有相中各組分的濃度可以在一定范圍內(nèi)改變而不產(chǎn)生新相或消失舊相，有幾個變量可以獨(dú)立改變，則自由度F為幾。第3頁，共52頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四t /系統(tǒng)的飽和蒸氣壓p/kPa平衡壓力p/kPa-200.1260.103193.5103-150.1910.165156.0103-100.2870.260110.0103-50.4220.41459.81030.010.6100.6100.610202.338407.3766019.9168047.343水水蒸氣冰水蒸氣冰

4、水100101.325150476.022001554.42503975.4第4頁，共52頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四6.1相律6.1.1基本概念：相數(shù)，獨(dú)立組分?jǐn)?shù)和自由度純水在氣、液兩相平衡時(shí)，溫度（沸點(diǎn)）、壓力（飽和蒸汽壓）均可以改變，但是其中只有一個變量（如T）可以獨(dú)立改變，另一個變量 (p)是不能獨(dú)立改變的，它是T的函數(shù)，這個函數(shù)關(guān)系即克拉佩龍方程式。如果在溫度改變時(shí)，壓力不按函數(shù)關(guān)系變化，也獨(dú)立改變，則必然要有一個相消失，而不能維持原有的兩相平衡。因此，我們說這一個系統(tǒng)的自由度F為1。任意組成的二組分鹽水溶液與水蒸氣兩相平衡系統(tǒng)，可以改變的變量有三個：溫度、壓力

5、（蒸氣壓）和鹽的濃度。但水蒸氣壓力是溫度和鹽濃度的函數(shù)，或者說溶液的沸騰溫度是壓力和鹽濃度的函數(shù)。故這個系統(tǒng)的自由度F為2.第5頁，共52頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四6.1相律 6.1.2相律F與組分?jǐn)?shù)C和相數(shù)P有關(guān):C越大，則F越大； P越大，則F越小。純物，一相時(shí)，有兩個自由度，所以對于凝聚系統(tǒng)來說，由于壓力對相平衡的影響很小，只考慮溫度的影響，故這時(shí)系統(tǒng)的條件自由度F *= C P +1N2、 H2 和NH3的系統(tǒng)，高溫和有催化劑，則S3、R1、R0 ， C3102F=C P +2=2-1+2=3在反應(yīng)開始之前，真空容器中只放入NH3，則S3、R1、R1 ， C311

6、1F=C P +2=1-1+2=2F = C P+ 2第6頁，共52頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四第六章相平衡6.2單組分系統(tǒng)的相圖相圖：描述相平衡時(shí)，系統(tǒng)的溫度（壓力），溫度（組成），壓力（組成）的關(guān)系繪成曲線，這樣的圖形稱為相圖。6.2.1 水的相平衡實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)單變量系統(tǒng)中，溫度和壓力間有一定的依賴關(guān)系，因此，應(yīng)該有三種函數(shù)關(guān)系分別代表上述三種兩相平衡，p=f(T)，p=(T)，p=(T)。通過實(shí)驗(yàn)測出這三種兩相平衡的溫度和壓力的數(shù)據(jù)。雙變量系統(tǒng)P=1單變量系統(tǒng)P=2無變量系統(tǒng)P=3冰冰水冰水蒸氣水水水蒸氣水蒸氣冰水蒸氣水第7頁，共52頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23

7、分，星期四t /系統(tǒng)的飽和蒸氣壓p/kPa平衡壓力p/kPa-200.1260.103193.5103-150.1910.165156.0103-100.2870.260110.0103-50.4220.41459.81030.010.6100.6100.610202.338407.3766019.9168047.343水水蒸氣冰水蒸氣冰水100101.325150476.022001554.42503975.4第8頁，共52頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四（1）水與水蒸氣平衡，蒸氣壓力隨溫度升高而增大,為OC線； （2）冰與水蒸氣平衡，蒸氣壓力隨著溫度的升高而增大，為OB線；

8、（3）冰與水平衡，壓力增加，冰的熔點(diǎn)降低,為OA線；（4）在0.01和610Pa下，冰、水和水蒸氣同時(shí)共存，呈三相平衡狀態(tài)，為O點(diǎn)。t/l(水)g(水蒸氣）s(冰)p/kPa(5)三條曲線把圖分為三個區(qū),分別表示氣相，液相和固相。0.010.610第9頁，共52頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四6.2.2 水的相圖OC線，水的飽和蒸氣壓曲線OB線，冰的飽和蒸氣壓曲線或升華曲線OA線，冰的熔點(diǎn)曲線Tl(水)g(水蒸氣）s(冰)p第10頁，共52頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四可以使水冷到0.01以下而仍無冰產(chǎn)生，這就是水的過冷現(xiàn)象。這種狀態(tài)的水稱為過冷水。過冷水與其

9、飽和蒸氣的平衡不是穩(wěn)定平衡，但它又可以在一定的時(shí)間內(nèi)存在，故稱之為亞穩(wěn)平衡，并將OC線以虛線表示O點(diǎn)表示系統(tǒng)內(nèi)冰、水、水蒸氣三相平衡，是個無變量系統(tǒng)。系統(tǒng)的溫度、壓力（0.01，0.610kPa）均不能改變的，稱之為三相點(diǎn)。Tl(水)g(水蒸氣）s(冰)p第11頁，共52頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四Tl(水)g(水蒸氣）s(冰)p水由101.3kPa,110C恒壓降溫到-5C,描述相變化。t /系統(tǒng)的飽和蒸氣壓p/kPa平衡壓力p/kPa-200.1260.103193.5103-150.1910.165156.0103-100.2870.260110.0103-50.42

10、20.41459.81030.010.6100.6100.610202.338407.3766019.9168047.343100101.3氣-液氣-固固-液找始態(tài)在圖中位置：101.3kPa,100C在 OC線的b點(diǎn)，始態(tài)在a點(diǎn)第12頁，共52頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四第12周星期二主要內(nèi)容拉烏爾定律，理想溶液二組分理想溶液的壓力組成相圖杠桿規(guī)則第13頁，共52頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四4.5拉烏爾定律液體的飽和蒸氣壓定溫下，單位時(shí)間內(nèi)由液面蒸發(fā)出的分子數(shù)由氣相凝結(jié)回到液面的分子數(shù)時(shí)，稱為氣液兩相平衡，為飽和蒸氣。此飽和蒸氣的壓力為該液體在該溫度的

11、飽和蒸氣壓液體的飽和蒸氣壓正比于單位時(shí)間內(nèi)由氣相凝結(jié)回到液面的分子數(shù)，因此單位時(shí)間內(nèi)由液面蒸發(fā)出的分子數(shù)越多，由氣相凝結(jié)回到液面的分子數(shù)就越多，飽和蒸氣壓越大。當(dāng)溶劑A中溶有少量溶質(zhì)B，液面上A占據(jù)的分率由純?nèi)軇r(shí)的1減至xA，單位時(shí)間內(nèi)由液面蒸發(fā)出的分子數(shù)為純?nèi)軇r(shí)的xA倍，此時(shí)的飽和蒸氣的壓力為純?nèi)軇r(shí)的xA倍：拉烏爾定律適用條件：xA 1pApA*xA第14頁，共52頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四第六章相平衡6.3 理想溶液的氣液平衡相圖理想溶液的壓力-組成圖理想溶液:分子結(jié)構(gòu)相似,分子大小相近的兩種液體的混合物,各組分在全部濃度范圍都符合拉烏爾定律,稱為理想溶液。例6

12、-1 29.2時(shí)CS2(A)與CH3COCH3(B)的液態(tài)混合物達(dá)氣-液平衡,測得液相組成xB=0.540,混合氣體總壓p=69.79kPa,氣相組成yB=0.400, pA*=56.66kPa,pB*=34.93kPa問：該溶液是否為理想溶液？解：經(jīng)計(jì)算可知，丙酮不符合拉烏爾定律，二硫化碳也不符合拉烏爾定律，因此該溶液不是理想溶液。第15頁，共52頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四6.3 理想溶液的氣液平衡相圖 6.3.1理想溶液的壓力-組成圖例6-1 甲苯A和苯B形成理想液態(tài)混合物。已知在90兩相純液體的飽和蒸氣壓分別為pA*= 54.2 kPa和pB*= 136.1 kPa

13、，求(1)液相組成xB=0.65的溶液的飽和蒸氣壓。 解：各組分在全部濃度范圍都符合拉烏爾定律,稱為理想溶液。第16頁，共52頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四6.3 理想溶液的氣液平衡相圖 6.3.1理想溶液的壓力-組成圖例6-1 甲苯A和苯B形成理想液態(tài)混合物。已知在90兩相純液體的飽和蒸氣壓分別為pA*= 54.2 kPa和pB*= 136.1 kPa，求(2)液相組成xB=0.65的溶液的(飽和)蒸氣的組成yB。 解：第17頁，共52頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四p/kPa200AB5010015000.20.00.40.60.81.0t=90 圖6.4

14、.1 理想液態(tài)混合物甲苯（A）苯（B）系統(tǒng)的蒸氣壓與液相組成的關(guān)系甲苯A和苯B能形成理想液態(tài)混合物。已知在90兩純液體的飽和蒸氣壓分別為54.2 kPa和136.1 kPa，寫出液相方程并繪圖。 xB第18頁，共52頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四6.3 理想溶液的氣液平衡相圖 理想溶液的壓力-組成圖(2)氣相線:系統(tǒng)的壓力與氣相組成的關(guān)系p/kPa200AB5010015000.20.00.40.60.81.0t=90由于pxB。A是難揮發(fā)組分， B是易揮發(fā)組分，易揮發(fā)組分在氣相中的相對含量大于它在液相中的相對含量。第19頁，共52頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星

15、期四50100150t=9001ABxB200圖6.4.2 甲苯（A）-苯（B）系統(tǒng)的壓力與組成圖氣相線:p-yB液相區(qū)氣相區(qū)氣液平衡共存區(qū)液相線：p-xBxlxmxg液相組成xl=0.65，氣相組成xg=0.82，系統(tǒng)總組成xm=0.75第20頁，共52頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四6.3 理想溶液的氣液平衡相圖 6.3.2杠桿規(guī)則228例6-1 甲苯A和苯B能形成理想液態(tài)混合物。系統(tǒng)總組成xm=0.75的1mol混合物達(dá)到氣液平衡，液相組成xl=0.65，氣相組成xg=0.82，求：兩相物質(zhì)的量各為幾摩爾？解：設(shè)氣相物質(zhì)的量為ng，則氣相中含苯0.82ng mol,液相中

16、含苯0.65(1-ng) mol,0.75= 0.82ng + 0.65(1-ng), 系統(tǒng)的總的物質(zhì)的量系統(tǒng)總組成=氣相的物質(zhì)的量氣相組成+液相的物質(zhì)的量液相組成系統(tǒng)的總的物質(zhì)的量=氣相的物質(zhì)的量+液相的物質(zhì)的量液相的物質(zhì)的量（系統(tǒng)總組成-液相組成）=氣相的物質(zhì)的量（氣相組成-系統(tǒng)總組成）nl(xm-xl)= ng(xg-xm)第21頁，共52頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四6.3 理想溶液的氣液平衡相圖 6.3.2杠桿規(guī)則22850100150t=9001ABxB200 xlxmxgnl(xm-xl)= ng(xg-xm)在相圖中，系統(tǒng)點(diǎn)在中間，相點(diǎn)在兩邊。相點(diǎn)與系統(tǒng)點(diǎn)的距

17、離是相組成與系統(tǒng)總組成之差，為力臂的長度。相的物質(zhì)的量為力的大小。力臂長則力小，兩相的物質(zhì)的量與兩相點(diǎn)到系統(tǒng)點(diǎn)的距離成反比。第22頁，共52頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四50100150t=10001ABxB200圖6.4.2 理想液態(tài)混合物甲苯（A）-苯（B）系統(tǒng)的壓力與組成圖cda :液b:飽和液體， 有一個氣泡M:氣-液C:飽和蒸汽， 有一滴液體d:氣由杠桿規(guī)則知:b到c,nL/nG由減小為0b點(diǎn):系統(tǒng)組成xM=液相組成xBc點(diǎn):系統(tǒng)組成xM=氣相組成yB第23頁，共52頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四例6-1：AB為理想溶液，某T時(shí)，pA*30kPa，

18、 pB*50kPa （1）總組成xM(B)0.45 ，p38kPa時(shí)，幾相？各相組成？ p/kPaAB1.0t=常數(shù) LGxB,yBp系統(tǒng)點(diǎn)（）p38kPa時(shí)氣相物質(zhì)的量與液相物質(zhì)的量之比？解：nG（0.5260.45）nL（0.450.40) 得nG/nL0.66解：假設(shè)氣液平衡 p30（50-30）xB 得xB0.40 pyB pB* xB 得yB0.526 總組成介于二者之間，假設(shè)正確。第24頁，共52頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四（3）該溶液由液態(tài)減壓，壓力多大時(shí)開始?xì)饣扛飨嘟M成？ p/kPaAB1.0t=常數(shù) LGxB,yBp開始?xì)饣繗饣猓洪_始?xì)饣瘯r(shí)系統(tǒng)組成

19、=液相組成p30（50-30）xB xB xM(B)0.45代入上式得p39kPa，求此時(shí)的氣相組成： pyB pB* xB得yB0.577（4）繼續(xù)減壓，壓力多大時(shí)全部氣化？各相組成？解：全部氣化時(shí)系統(tǒng)組成=氣相組成將yB0.45代入得p36.6kPa求液相組成： 由pyB pB* xB 得xB0.329第25頁，共52頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四第12周星期四主要內(nèi)容二組分理想溶液的溫度組成相圖第26頁，共52頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四 在恒定壓力下表示二組分系統(tǒng)氣-液平衡時(shí)的溫度與氣（液）相組成關(guān)系的相圖，叫作溫度組成圖。 對理想液態(tài)混合物，可通

20、過實(shí)驗(yàn)測定氣液平衡時(shí)兩相組成，繪制其溫度組成圖。 以甲苯苯系統(tǒng)為例：通過實(shí)驗(yàn)測出常壓下，某溶液氣液平衡時(shí)，沸點(diǎn)為90，測出甲苯苯x苯，y苯01t/GL900.580.77G-LP=101.3kPa6.3 理想溶液的氣液平衡相圖 理想溶液的溫度-組成圖第27頁，共52頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四與液相區(qū)相鄰的曲線稱為液相線,線上各點(diǎn)為飽和液體,相應(yīng)的溫度t1稱為該液相的泡點(diǎn)，液相線表示了液相組成與泡點(diǎn)的關(guān)系,所以叫泡點(diǎn)線。與氣相區(qū)相鄰的曲線稱為氣相線,線上各點(diǎn)為飽和氣體,相應(yīng)的溫度t2稱為該氣相的露點(diǎn)，氣相線表示了氣相組成與露點(diǎn)的關(guān)系,所以叫露點(diǎn)線。G-L甲苯苯X苯01tGL

21、t1t2液相線泡點(diǎn)線氣相線露點(diǎn)線6.3 理想溶液的氣液平衡相圖 理想溶液的溫度-組成圖第28頁，共52頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四01ABxB甲苯苯T= 常數(shù)G-L甲苯苯X苯01tGLp= 常數(shù)兩圖不同之處:縱坐標(biāo)變量,壓力(溫度)為定值,氣相區(qū),液相區(qū)位置,易液化組分蒸汽壓大,沸點(diǎn)低第29頁，共52頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四6.4二組分真實(shí)液態(tài)混合物的氣-液平衡相圖蒸氣壓-液相組成圖若組分的蒸氣壓大于按烏拉爾定律的計(jì)算值，則稱為正偏差，反之，則稱為負(fù)偏差。第30頁，共52頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四t=25xBAB00.20.40

22、.60.81.0102030p/kPa圖6.5.1 苯(A)-丙酮(B)系統(tǒng)的蒸氣壓與液相組成的關(guān)系(一般正偏差) 一般正偏差的系統(tǒng)：蒸氣總壓對理想情況為正偏差，但在全部組成范圍內(nèi)，混合物的蒸氣壓總是介于兩個純組分的飽和蒸氣壓之間，如苯-丙酮系統(tǒng)。蒸氣壓-液相組成圖（1）一般偏差系統(tǒng)第31頁，共52頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四AB0.00.20.40.60.81.0602040p/kPat=17圖6.5.2 氯仿(A)-乙醚(B)系統(tǒng)的蒸氣壓與液相組成的關(guān)系(一般負(fù)偏差)xB 一般負(fù)偏差的系統(tǒng)：蒸氣總壓對理想情況為負(fù)偏差，但在全部組成范圍內(nèi)，混合物的蒸氣總壓均介于兩個純組分

23、的飽和蒸氣壓之間，如氯仿-乙醚系統(tǒng)。蒸氣壓-液相組成圖（1）一般偏差系統(tǒng)第32頁，共52頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四定性解釋形成正偏差：AB分子間的吸引力小于各純組分分子間的吸引力；純組分有締合作用，在形成混合物時(shí)發(fā)生解離，則分子數(shù)增多而產(chǎn)生正偏差。吸熱現(xiàn)象（mixH 0），體積增大（mixV 0）形成負(fù)偏差：AB分子間的吸引力大于各純組分分子間的吸引力；若形成混合物后，兩種不同組分分子間能結(jié)合成締合物，分子數(shù)減少。放熱現(xiàn)象（mixH 0），體積減小（mixV 0）第33頁，共52頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四0.00.20.40.60.81.002040

24、60 xBt=35AB圖6.5.3 甲醇(A)-氯仿(B)系統(tǒng)的蒸氣壓與液相組成的關(guān)系(最大正偏差)最大正偏差的系統(tǒng)：蒸氣總壓對理想情況為正偏差，但在某一組成時(shí)，混合物的蒸氣壓比易揮發(fā)純組分的飽和蒸氣壓還大，在曲線上為極大值，如甲醇氯仿系統(tǒng)。p/kPa（2）最大偏差系統(tǒng)蒸氣壓-液相組成圖第34頁，共52頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四0.40.8t=55.10.00.20.61.0204060801000ABxBp/kPa圖6.5.4 氯仿(A)丙酮(B)系統(tǒng)的蒸氣壓與液相組成的關(guān)系(最大負(fù)偏差)最大負(fù)偏差的系統(tǒng)：蒸氣總壓對理想情況為負(fù)偏差，但在某一組成時(shí)，混合物的蒸氣總壓比難

25、揮發(fā)純組分的飽和蒸氣壓還小，在曲線上為極小值，如氯仿-丙酮系統(tǒng)。（2）最大偏差系統(tǒng)蒸氣壓-液相組成圖第35頁，共52頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四甲醇(A)-氯仿(B)系統(tǒng)的壓力-組成圖0.20.40.60.81.00.0ABp/kPa402060t=35g+lg+lglxB最大正偏差系統(tǒng)的完整的壓力-組成相圖：氣相線和液相線畫在一張圖上，兩線在極值點(diǎn)相切6.4二組分真實(shí)液態(tài)混合物的氣-液平衡相圖6.4. 2壓力-組成圖第36頁，共52頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四最大負(fù)偏差系統(tǒng)的完整的壓力-組成相圖：氣相線和液相線畫在一張圖上，兩線在極值點(diǎn)相切氯仿(A)-

26、丙酮(B)系統(tǒng)的壓力-組成圖0.20.40.60.81.00.0ABxB8010060p/kPa第37頁，共52頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四 最大正偏差系統(tǒng)的溫度-組成圖上出現(xiàn)最低點(diǎn)，在此點(diǎn)氣相線和液相線相切。由于對應(yīng)此點(diǎn)組成的液相在該指定的壓力下沸騰時(shí)產(chǎn)生的氣相與液相組成相同，故沸騰時(shí)溫度恒定，且這一溫度又是液態(tài)混合物的最低溫度，故稱之為最低恒沸點(diǎn)，該組成的混合物稱為恒沸混合物。6.4二組分真實(shí)液態(tài)混合物的氣-液平衡相圖溫度組成圖第38頁，共52頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四甲醇(A)-氯仿(B)系統(tǒng)的溫度組成圖最大正偏差550.20.40.60.81.

27、00.0ABxB3035404550t/恒沸混合物:由液相加熱它,在恒沸點(diǎn)氣化,沸點(diǎn)恒定,氣相組成等于液相組成.恒沸點(diǎn)X=y最大正偏差系統(tǒng),最高點(diǎn)對應(yīng)的混合物的蒸氣壓最大,比易揮發(fā)組分的p*都大,說明該混合物最易揮發(fā),所以沸點(diǎn)最低第39頁，共52頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四甲醇(A)-氯仿(B)系統(tǒng)的壓力組成圖（左） 溫度組成圖（右）0.20.40.60.81.00.0ABp/kPa402060t=35g+lg+lglxB最大正偏差550.20.40.60.81.00.0ABxB3035404550t/第40頁，共52頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四6.8

28、二組分固態(tài)不互溶系統(tǒng)的液固平衡相圖兩種金屬：固態(tài)不互溶，加熱到熔點(diǎn)之上，呈熔融態(tài)，則互溶。選取溫度為縱坐標(biāo)，組成為橫坐標(biāo)。在圖的上方區(qū)域?yàn)楦邷?，由于兩組分液態(tài)互溶，為單一液相區(qū)。在圖的下方區(qū)域?yàn)榈蜏?，由于兩組分固態(tài)不互溶，為兩固相平衡區(qū)。圖的中部出現(xiàn)固液平衡區(qū)。第41頁，共52頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四t圖6.8.1 固態(tài)完全不互溶系統(tǒng)的相圖1.P點(diǎn)、Q點(diǎn)：A,B的凝固點(diǎn)2.PL線：A的凝固點(diǎn)降低曲線，A液體中溶解了B使A的凝固點(diǎn)降低。固體A的溶解度曲線，溶解度隨T降低而減小。3.過L點(diǎn)的液相a降溫：在L點(diǎn)同時(shí)析出A,B固體，液體a對A,B同時(shí)飽和。4.S1S2線：三相線

29、，A(s)-B(s)-L；F=0，T和三個相組成都不變,該溫度為低共熔點(diǎn)a第42頁，共52頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四t圖6.8.1 固態(tài)完全不互溶系統(tǒng)的相圖5.低共熔混合物： L點(diǎn)對應(yīng)的液相a降溫至低共熔點(diǎn)，兩種固體以確定的比例 同時(shí)析出，至完全凝固(b點(diǎn))形成兩固體的混合物。 兩種晶體十分細(xì)小，混合得均勻細(xì)膩。a6.將低共熔混合物由固態(tài)(b點(diǎn))加熱,至低共熔點(diǎn)時(shí)融化,其熔點(diǎn)最低, 比 兩純固體的熔點(diǎn)都低。b第43頁，共52頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四t圖6.8.1 固態(tài)完全不互溶系統(tǒng)的相圖l區(qū)：P=1 ,F=2 L+A(s),L+B(s)，A(s)+

30、B(s)區(qū)： P=2,F=1 A(s)-B(s)-L線：P=3,F=0第44頁，共52頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四t圖6.8.1 固態(tài)完全不互溶系統(tǒng)的相圖8.系統(tǒng)a降溫：ab：液 b：此時(shí)液相中A達(dá)到飽和，析出一粒A(s)與L平衡。 bd：降溫使A(s)的溶解度不斷減小，A(s)不斷析出，析出的 是大顆粒晶體。 d:液相在L點(diǎn)，對A,B同時(shí)飽和，析出 低共熔混合物。P=3，F(xiàn)=0。直到L剩最后一滴，全過程溫度和液相組成始終不變。de:大晶粒A與低共熔混合物混在一起降溫，大晶粒A與低共熔混合物中A為一相，低共熔混合物中B為另一相第45頁，共52頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四固態(tài)完全不互溶的系統(tǒng)有： 鉍和鎘：鉍鎘合金保險(xiǎn)絲，安全閥 鉛和銻：銻鉛合金鉛字 水和氯化銨