物理化学相图知识总结(包含所有相图).pdf

1 单组分系统单组分系统 一、一、 水的相图水的相图 水的相图考点：水的相图考点：水的冰点与三相平衡点：三相点比冰点高约 0.01K 二二组分系统组分系统 一、一、 理想液态混合物理想液态混合物 1.1.定温下的定温下的 P P- -X X 图图 系统点: 相图上表示系统总状态(总组成)的点; 相点:表示各个相的状态(组成)的点. 2 结线:两个平衡相点的连结线.系统点总是在结线上 2.2.定压下的定压下的 T T- -X X 图图 泡点: 液相升温至开始起泡沸腾的温度; 露点: 气相降温至开始凝结的温度. 两点之间为相变温度区间, 与系统总组成有关. 精 馏 原 理：将液态混合物同时经多次部分气化和部分冷凝而使之分离的操作 称为精馏。 同一层隔板上, 自下而上的有较高温度的气相与反方向的较低温度的液相相遇. 通过热交换,气相部分冷凝, 液相则部分气化. 二、二、 非非理想液态混合物理想液态混合物 1.1. 二组分真实液态混合物的二组分真实液态混合物的 4 4 种类型的种类型的 P P- -X X 图图 关于正偏差关于正偏差: : 若两组分分子间的吸引力小于各纯组分分子间吸引力,形成混合物后,分子就容 易逸出液面而产生正偏差. 若纯组分有缔合作用,在形成混合物后发生离解,因分子数增多而产生正偏差.混 合时常有吸热及体积增大现象. 关于负偏差关于负偏差: : 若两组分分子间的吸引力大于各纯组分分子间吸引力,形成混合物后,分子就较 3 难逸出液面而产生负偏差. 若形成混合物后分子发生缔合,因分子数减少而产生负偏差.混合时常有放热及 体积缩小现象. 2. 2. 二组分真实液态混合物的二组分真实液态混合物的 4 4 种类型的种类型的 T T- -X X 图图 恒沸点处气相组成和液相组成相同。此点对应的自由度数为 0. 一般正偏差和一般负偏差系统的温度-组成相图与理想系统的类似. 3 3. .部分互溶系统部分互溶系统 部分互溶的情况:系统会以两个饱和溶液平衡共存,这两个液层称为共轭溶液共轭溶液. 当混合物组成未达到两组分的相互溶解度时, 系统都以均相均相存在。 将具有两个液层的系统升高或降低至某个温度， 两个液层的界面消失而成为一个 液相，这个温度叫做最高或最低会溶温度最高或最低会溶温度。 4 4 4. . 二组分液态完全互溶向部分互溶过渡二组分液态完全互溶向部分互溶过渡 5 5. . 二组分液态部分互溶向完全不互溶过渡二组分液态部分互溶向完全不互溶过渡 6 6. . 完全不互溶完全不互溶 若 G 点组成的系统在共沸点受热 蒸发, 两纯液体将同时消失. 三相线 L1GL2 上(除两端点) 的系统点所处相平衡状态可 表示为: )()()( 2211 GgLlLl 两种液体完全不互溶, 一定的 温度下, 有 p = p*A + p*B 在一定外压下, 两互不相溶液体 的共沸点比两纯液体的沸点都 低. 5 三、三、 二组分固二组分固- -液平衡体系液平衡体系 1 1. .固态完全不互溶系统固态完全不互溶系统 2.2.热分析法热分析法 冷却曲线出现平台的原因：冷却曲线出现平台的原因：释放的凝固热抵消了因冷却而散失的热量 出现最低点：出现最低点：因最初非常微细的晶体难以析出，过冷现象导致 斜率变小的原因斜率变小的原因：固态 Bi 析出所释放的凝固热部分抵消了降温过程散失的热量 低共熔温度低共熔温度、低共熔混合物、低共熔混合物 3 3. .溶解度溶解度法法 状态为 L0 点的溶液冷却析出的 低共熔混合物称为低熔冰盐合 晶, 在实验室里常用来制冷, 得 到 0以下的低温. 6 4.4.固态部分互熔固态部分互熔系统系统 5 5. .固态完全互熔系统固态完全互熔系统 晶内偏析：晶内偏析： 退火：退火： 淬火：淬火： 6 6. .生成稳定化合物的系统生成稳定化合物的系统 7 注：注：若化合物数目有 N 种，则其