相平衡2 物理化学课件

理想溶液在全部的浓度范围内，每一组分的蒸气分压都遵循拉乌尔定律，蒸气压与液相组成成直线关系；真实溶液中每一组分的蒸气分压对拉乌尔定律都有偏差，所以，蒸气压与液相组成不成直线关系。,6.3.2二组分真实液态混合物的气-液平衡相图,1,PPT学习交流,2,PPT学习交流,一般正偏差的系统,如图所示，是对拉乌尔定律发生正偏差的情况，虚线为理论值，实线为实验值。真实的蒸气压大于理论计算值。,3,PPT学习交流,如图所示，是对拉乌尔定律发生负偏差的情况，虚线为理论值，实线为实验值。真实的蒸气压小于理论计算值。,一般负偏差系统,4,PPT学习交流,最大正偏差系统蒸气压出现最大值。,5,PPT学习交流,最大负偏差系统蒸气压出现最小值。,6,PPT学习交流,2.压力-组成图,一般正偏差系统,一般负偏差系统,7,PPT学习交流,2.压力-组成图,最大正偏差系统,理想溶液p-x图中液相线是直线；最大正偏差的真实溶液的p-x图液相线不是直线，而是有最高点的曲线。此点也为气相线的最高点。即液相线和气相线在最高点相切,8,PPT学习交流,2.压力-组成图,最大正偏差系统,最大负偏差系统,9,PPT学习交流,2.压力-组成图,最大正偏差系统,在最高点，气液两相组成相同，蒸气总压最大，该组成的溶液最易挥发,在溶液中加入某组分，蒸气总压增加，则该组分在气相中的含量大于它在液相中的含量。,10,PPT学习交流,3.温度-组成图,最大正偏差系统t-x图,最大正偏差系统的t-x图上出现最低点,最大正偏差系统p-x图,最大正偏差系统的p-x图上出现最高点,11,PPT学习交流,3.温度-组成图,最大正偏差系统,最低恒沸点恒沸混合物,在最低点，气相线和液相线相切，此点所对应组成的溶液沸腾，产生的气相与液相具有相同组成，故沸腾时温度恒定，这一温度又是溶液沸腾的最低温度，所以称为最低恒沸点，该组成的溶液又称为恒沸混合物，,12,PPT学习交流,3.温度-组成图,最大正偏差系统,最低恒沸点恒沸混合物,恒沸混合物的组成取决于压力，压力一定，恒沸混合物的组成一定；压力该变，恒沸混合物的组成就要改变；甚至恒沸点可以消失，气相线和液相线不再相交。这说明恒沸混合物不是一种化合物,F=0,13,PPT学习交流,最大正偏差系统,因为恒沸混合物在恒沸点达到气、液平衡时，气相组成和液相组成相同，部分气化和部分液化均不能改变混合物的组成,所以用蒸馏或精馏的方法就不能使恒沸混合物分离,xh,系统总组成在0-xh之间，则精馏的结果可得到纯A和恒沸混合物h,系统总组成在xh-1.0之间，则精馏的结果可得到？,14,PPT学习交流,例.已知苯-乙醇双液体系中，苯的沸点是353.3K,乙醇的沸点是351.6K,两者的共沸组成为：含乙醇0.475(摩尔分数)，沸点为341.2K。今有含乙醇0.775的苯溶液，在达到气、液平衡后，气相中含乙醇为yB，液相中含乙醇为xB。yB(or=or)xB？,例.如上题，若将上述溶液精馏，则能得到：()A.纯苯和纯乙醇B.纯苯和恒沸混合物C.纯乙醇和恒沸混合物，D.B和C的含量之比不变,15,PPT学习交流,6.3.3二组分液态部分互溶系统及完全不互溶系统的气-液平衡相图,部分互溶液体的相互溶解度共轭溶液的饱和蒸气压部分互溶系统的温度-组成图完全不互溶系统的温度-组成图,16,PPT学习交流,一.部分互溶双液系相图,1.液-液平衡相图的绘制溶解度法,部分互溶的液-液平衡相图的绘制,可采用测定不同温度下,两液体的相互溶解度而绘制,当两种液体性质相差较大时,只能部分溶解,若压力足够高，在一定温度范围内不产生气相，则为部分互溶的液-液平衡,17,PPT学习交流,A(B)wB=8.5%,一.部分互溶双液系相图,1.液-液平衡相图的绘制溶解度法,20,以足够压力下水(A)-异丁醇(B)二组分系统为例：,相互平衡的两个溶液，称为共轭溶液,18,PPT学习交流,一.部分互溶双液系相图,液-液平衡，F=2-2+1=1，两个饱和溶液的组成都是温度的函数。则温度一定，两个饱和溶液的组成都确定。,足够压力下25时水(A)-异丁醇(B)二组分系统：,因此，进一步增加异丁醇，不会改变两液层的浓度，只改变两液层的相对数量，上层增的，下层减少；并可根据杠杆规则计算。,19,PPT学习交流,一.部分互溶双液系相图,足够压力下水(A)-异丁醇(B)二组分系统：,逐渐升高温度，测定不同温度下的两共轭溶液组成,20,T1,T2,即可作出水(A)-异丁醇(B)二组分系统液-液平衡相图,20,PPT学习交流,一.部分互溶双液系相图,相图表示出温度升高，两共轭溶液组成的变化情况,液相部分互溶液液平衡相图,CK是异丁醇在水相中的溶解度随温度的变化曲线,DK是水在醇相中的溶解度随温度的变化曲线,DK、CK溶解度曲线,TK=132.8时DK、CK汇合于K点最高会溶点,21,PPT学习交流,一.部分互溶双液系相图,液相部分互溶液液平衡相图,TK=132.8，K点最高会溶点,K点以上，水和异丁醇在全部的浓度范围内完全混溶,I区单一的液相(溶液),II区系统分成相互平衡的两液层(共轭溶液),如系统状态点为K点(系统点)系统就分成C、D两个液相,C,D,22,PPT学习交流,一.部分互溶双液系相图,液相部分互溶液液平衡相图,I区单一的液相(溶液),II区系统分成相互平衡的两液层(共轭溶液),F=C-P+1=2-1+1=2,T与浓度均为独立变量,F=C-P+1=2-2+1=1,只有T一个独立变量,23,PPT学习交流,一.部分互溶双液系相图,液相部分互溶液液平衡相图,如系统状态点为K点(系统点)系统就分成C、D两个液相,I区,CK线上,II区,DK线上,I区,24,PPT学习交流,25,PPT学习交流,一.部分互溶双液系相图,水-苯胺系统,B点温度称为高临界会溶温度。温度高于TB，水和苯胺无限混溶。,下层是水中饱和了苯胺，溶解度情况如图中左半支所示；上层是苯胺中饱和了水，溶解度情况如图中右半支所示。升高温度，彼此的溶解度都增加。到达B点，界面消失，成为单一液相。,(1)具有最高会溶温度,26,PPT学习交流,在TB温度(291.2K)以下，两者可以任意比例互溶，升高温度，互溶度下降，出现分层。,一.部分互溶双液系相图,（2）具有低会溶温度,水-三乙基胺的溶解度图如图所示。,TB以下是单一液相区，以上是两相区。,27,PPT学习交流,(3)同时具有最高、最低会溶温度,如图所示是水和烟碱的溶解度图,形成一个完全封闭的溶度曲线，曲线之内是两液相区。,28,PPT学习交流,(4)不具有会溶温度,乙醚与水组成的双液系，在它们能以液相存在的温度区间内，一直是彼此部分互溶，不具有会溶温度。,29,PPT学习交流,2.液相部分互溶双液系气液平衡相图,当超过最高会溶温度后继续升温，系统的蒸气压增大，最后将等于外界气压，液相蒸发从而出现气相。,.部分互溶系统的温度-组成图,30,PPT学习交流,压力对液液平衡影响较小，对气-液平衡影响却很大。当压力减小，气-液平衡曲线会显著的下降；,当压力降低到一定程度时，气-液平衡曲线和液-液平衡曲线相交。此时，相图具有特殊形状,31,PPT学习交流,部分互溶气液系统T-x图,32,PPT学习交流,.部分互溶系统的温度-组成图,（1）气相组成介于两液相组成之间的系统,部分互溶气液系统T-x图,g+L2,相图可看作两部分构成：气-液平衡和液-液平衡,g+L1,上半部类似最低恒沸点气液平衡相图，当温度降到TE时，液相由于不能完全互溶而分为两相(L1相和L2相)。气相、L1和L2三相平衡共存,33,PPT学习交流,（1）气相组成介于两液相组成之间的系统,部分互溶气液系统T-x图,L1+L2,g+L2,g+L1,下半部类似于部分互溶双液系的液液平衡的T-x图。当温度升到TE时，两液层上蒸气压等于外压，两液层同时沸腾，也出现气相、L1和L2三相平衡共存。对应的温度TE称为共沸温度,34,PPT学习交流,.部分互溶系统的温度-组成图,部分互溶气液系统T-x图,L1+L2,g+L2,g+L1,35,PPT学习交流,.部分互溶系统的温度-组成图,部分互溶气液系统T-x图,L1+L2,g+L2,g+L1,A点：纯A的沸点B点：纯B的沸点,BN及AM线:气液平衡时液相线BE及AE线:气液平衡时气相线(气相组成与温度关系曲线),MM及NN线：液液平衡的溶解度曲线。,表示两种共轭溶液的浓度随T的变化关系。,36,PPT学习交流,.部分互溶系统的温度-组成图,部分互溶气液系统T-x图,L1+L2,g+L2,g+L1,MEN：三相平衡线,二元相图中的水平线段都是三相平衡线,37,PPT学习交流,.部分互溶系统的温度-组成图,部分互溶气液系统T-x图,L1+L2,g+L2,g+L1,MEN：三相平衡线,三相平衡时F=0；M、E、N三点均不能任意变动，(组成和温度皆不改变，特定T下才出现三相平衡),连接三相点的线段叫作三相平衡线，对应的温度TE称为共沸温度。物系点落于三相线上，二液层同时沸腾，产生组成固定为xE的蒸气。,M,E,N代表三相的相点,38,PPT学习交流,.部分互溶系统的温度-组成图,三相平衡l1+l2gF=23+1=0,共轭溶液沸腾时，气相组成在两液相组成之间，共轭溶液的共沸温度低于两纯组分的沸点。,39,PPT学习交流,.部分互溶系统的温度-组成图,部分互溶气液系统T-x图,L1+L2,g+L2,相变过程分析:,g+L1,a,b,c,系统点为a，沿ac加热,a点：L1+L2二共轭液相,T：L1的组成沿MM变化L2的组成沿NN变化,TTE：L1+L2同时沸腾，产生组成为xE的蒸气，三相平衡共存,L1L2g(E),40,PPT学习交流,.部分互溶系统的温度-组成图,部分互溶气液系统T-x图,L1+L2,g+L2,相变过程分析:,g+L1,a,b,c,问：L1+L2蒸发为气体的过程中，温度是否改变？,L1L2g(E),F=3-P=3-3=0,F=0说明是一个无独立变量系统，温度不会改变，除非某一相消失。,41,PPT学习交流,.部分互溶系统的温度-组成图,部分互溶气液系统T-x图,L1+L2,g+L2,相变过程分析:,g+L1,a,b,c,问：系统点为a的蒸发为气体过程中，L1和L2哪一个先消失？,L1L2g(E),系统点离开三相线MEN后进入g+L2两相区，故L1消失,bc的过程中，T不断，L2不断蒸发为g，两相的组成和数量不断改变,42,PPT学习交流,.部分互溶系统的温度-组成图,部分互溶气液系统T-x图,L1+L2,g+L2,g+L1,d,h,c,系统点为d的物系，升温过程相变过程分析：,L1L2g(E),不同：L2和L1同时消失,系统点为h的物系，升温过程相变过程自行分析。,TTE：L1+L2同时沸腾，产生组成为xE的蒸气，三相平衡共存,a,43,PPT学习交流,.部分互溶系统的温度-组成图,（2）气相组成位于两液相组成的同一侧的系统,L1+L2,g+L2,g+L1,b,c,44,PPT学习交流,.部分互溶系统的温度-组成图,（2）气相组成位于两液相组成的同一侧的系统,共轭溶液沸腾时，气相组成在两液相组成的同一侧，共轭溶液的共沸温度位于两纯组分的沸点之间。三相平衡：l1g+l2,45,PPT学习交流,二.完全不互溶系统的温度-组成图,不互溶双液系的特点,如果A，B两种液体彼此互溶程度极小，以致可忽略不计。则A与B共存时，各组分的蒸气压与单独存在时一样，液面上的总蒸气压等于两纯组分饱和蒸气压之和,当两种液体共存时，不管其相对数量如何，其总蒸气压恒大于任一组分的蒸气压，而沸点则恒低于任一组分的沸点。当P=Pamb时，两液体同时沸腾，称共沸点。,通常在水银的表面盖一层水，企图减少汞蒸气，其实是徒劳的。,即：,46,PPT学习交流,二.完全不互溶系统的温度-组成图,图13.完全不互溶系统气-液平衡温度压力图,47,PPT学习交流,部分互溶气液系统T-x图,L1+L2,g+L2,g+L1,完全不互溶气液系统T-x图,48,PPT学习交流,二.完全不互溶系统的温度-组成图,1.相图的分析,TA点：纯A液体沸点,TB点：纯B液体沸点,三个两相区：,ACB,一个单相区g,一条三相平衡线：,49,PPT学习交流,二.完全不互溶系统的温度-组成图,共沸点时，A(l)+B(l)g，F=23+1=0水蒸气蒸馏就是利用共沸点低于两纯液体沸点，来分离提纯物质。,ACB三相线该温度为共沸点,在c点:,50,PPT学习交流,二组分气-液相图总结,g,l,l,g,A,B,A,B,51,PPT学习交流,6.4二组分固态完全不互溶凝聚系统相图,压力P对凝聚系统的影响很小，可忽略,F=2-P1=3-P,二组分系统固液相图分类,液态:a.完全互溶，b.部分互溶，c.完全不互溶固态：a.完全互溶，即固熔体b.部分互溶c.完全不互溶形成简单低共熔混合物生成化合物（稳定的、不稳定的）,只讨论液相完全互溶的体系,52,PPT学习交流,6.4二组分固态完全不互溶凝聚系统相图,固态完全不互溶系统相图,1.相图的分析,P点：纯A固体熔点,Q点：纯B固体熔点,一个单相区L,三个两相区：,一条三相平衡线：,S1LS2,53,PPT学习交流,6.4二组分固态完全不互溶凝聚系统相图,固态完全不互溶系统相图,1.相图的分析,54,PPT学习交流,6.4二组分固态完全不互溶凝聚系统相图,固态完全不互溶系统相图,1.相图的分析,PL线：,A的凝固点降低曲线,QL线：,B的凝固点降低曲线,系统状态点落在PL线上，析出纯固体A；落在QL线上，析出纯固体B,系统状态点落在L点，同时析出纯固体A和纯固体B的机械混合物，为两相,55,PPT学习交流,6.4二组分固态完全不互溶凝聚系统相图,固态完全不互溶系统相图,S1+S2L,1.相图的分析,PL线：,A的凝固点降低曲线,QL线：,B的凝固点降低曲线,L点是PL线和QL线的交点，状态为L的液相对固体A和固体B均达到饱和，则按杠杆规则的比例同时析出固体A和B，称为共晶转变，L点为共晶点,56,PPT学习交流,6.4二组分固态完全不互溶凝聚系统相图,固态完全不互溶系统相图,1.相图的分析,固体A和固体B的机械混合物，在加热到TL时可以同时熔化,低共熔点,该温度是液相能够存在的最低温度，也是固体A和固体B能够同时熔化的最低温度,组成为xL的两相固体混合物称为最低共熔混合物,57,PPT学习交流,6.4二组分固态完全不互溶凝聚系统相图,固态完全不互溶系统相图,相变过程分析：,a,e,S,L,b,c,d,58,PPT学习交流,水-盐类系统相图,L,L+(NH4)2SO4(s),L+H2O(S),H2O(S)+(NH4)2SO4(s),59,PPT学习交流,水-盐类系统相图,L,PE冰点下降线；水-溶液两相共存时，溶液的组成曲线,L+H2O(S),H2O(S)+(NH4)2SO4(s),L+(NH4)2SO4(s),60,PPT学习交流,水-盐类系统相图,L,QE盐的饱和溶解度曲线；(NH4)2SO4(s)-溶液两相共存时，溶液的组成曲线,L+H2O(S),H2O(S)+(NH4)2SO4(s),L+(NH4)2SO4(s),61,PPT学习交流,水-盐类系统相图,39.75%,L,L+(NH4)2SO4(s),L+H2O(S),H2O(S)+(NH4)2SO4(s),62,PPT学习交流,2.热分析法绘制凝聚系统相图,热分析法绘制低共熔相图,基本原理：二组分系统C=2，压力影响很小，可不考虑,P=1，F*=21+1=2双变量系统,P=2，F*=1单变量系统,P=3，F*=0无变量系统,首先将不同组成的固体混合物加热熔化，记录熔融液冷却过程中温度随时间的变化曲线，即步冷曲线。,63,PPT学习交流,2.热分析法绘制凝聚系统相图,P=2，F*=1单变量系统,P=3,F*=0无变量系统,系统温度高于环境温度，与环境换热，单纯冷却过程(单纯PVT变化)系统温度连续变化，步冷曲线平滑；,当系统有新相凝聚，液体凝固向外放热，放出相变潜热Q2;抵偿系统与环境交换的热量，而使温度变化速度减慢或停止，步冷曲线的斜率改变，出现拐点或平台。,P=2,F=1，出现拐点；P=3,F=0，出现水平线段。据此在T-x图上标出对应的位置，得到低共熔T-x图。,Q1=m.c.T,Q2=-fusH,64,PPT学习交流,液体Bi完全凝固，系统温度才会下降F=1-1+1=1,A1,Bi-Cd凝聚系统的步冷曲线和相图绘制,A(Cd0%);B(Cd20%);C(Cd40%);D(Cd70%);E(Cd100%),A,A(Cd0%)步冷曲线分析:,冷却到Bi的凝固点273(A1)，Bi开始从液相中析出，出现固-液两相平衡。根据相律F=1-2+1=0，因此液体凝固过程温度保持不变，步冷曲线在273时出现平台。,从热平衡角度看，系统冷却向外散热完全由相变热效应提供,65,PPT学习交流,Cd完全凝固，F=1-1+1=1温度才继续下降,Bi-Cd凝聚系统的不冷曲线和相图绘制,A(Cd0%);B(Cd20%);C(Cd40%);D(Cd70%);E(Cd100%),A,E,E(Cd100%)步冷曲线分析:,Cd的凝固点323，单组分系统固-液两相平衡。F=1-2+1=0，步冷曲线在323出现平台,66,PPT学习交流,Bi-Cd凝聚系统的不冷曲线和相图绘制,A(Cd0%);B(Cd20%);C(Cd40%);D(Cd70%);E(Cd100%),A,B,B(Cd20%)步冷曲线分析:,E,加入Cd，Bi凝固点降低。冷却到B1点，Bi开始从液相中析出，出现固-液两相平衡。F=2-2+1=1凝固过程温度可以变化。,固体Bi的析出，相变过程有相变潜热，使系统降温速度变慢，因而步冷曲线的斜率变小，出现拐点,B1,67,PPT学习交流,冷却到B2点，固体Cd开始与Bi一起从液相中析出，出现固-固-液三相平衡相律F=2-3+1=0温度不能变化，平台。,B1,B2,Bi-Cd凝聚系统的不冷曲线和相图绘制,A(Cd0%);B(Cd20%);C(Cd40%);D(Cd70%);E(Cd100%),A,B,B(Cd20%)步冷曲线分析:,E,只要有液相存在，温度就不会再改变，步冷曲线出现平台，同时液相组成也不变,水平段析出的固体是Bi和Cd的低共熔混合物，温度即是低共熔点140,68,PPT学习交流,二组分凝聚系统三相平衡，F=2-3+1=0，步冷曲线平台,二组分凝聚系统两相平衡，F=2-2+1=1，步冷曲线拐点,Bi-Cd凝聚系统的不冷曲线和相图绘制,A(Cd0%);B(Cd20%);C(Cd40%);D(Cd70%);E(Cd100%),A,B,E,二组分凝聚系统的步冷曲线出现拐点，表示发生相变，且为二相平衡；出现平台，三相平衡。,69,PPT学习交流,D2,D1,Bi-Cd凝聚系统的不冷曲线和相图绘制,A(Cd0%);B(Cd20%);C(Cd40%);D(Cd70%);E(Cd100%),A,B,D,E,D(Cd70%)步冷曲线分析同上,D1点有Cd析出，发生相变，且两相平衡，拐点,D2点有Bi和Cd一起析出，三相平衡，平台,水平段析出的固体是Bi和Cd的低共熔混合物，温度即是低共熔点140,70,PPT学习交流,C1,Bi-Cd凝聚系统的不冷曲线和相图绘制,A(Cd0%);B(Cd20%);C(Cd40%);D(Cd70%);E(Cd100%),A,B,D,E,C(Cd40%)步冷曲线分析：,Cd40%的组成是Bi-Cd低共熔混合物的组成，液相开始凝固时，析出固体Bi和Cd低共熔混合物。,C,步冷曲线上只出现平台；不出现拐点，说明？,直接进入三相平衡，线上只出现平台；没有两相平衡不出现拐点,71,PPT学习交流,相律对步冷曲线的解释,研究步冷曲线的理论基础是相律。由相律可知在相变发生时，步冷曲线上是出现拐点还是平台。,(1)若C=1,P=1,则F=1-1+1=1,单组分单相系统的温度可独立变化；步冷曲线平滑。若C=1,P=2,则F=1-2+1=0,单组分系统两相平衡共存，温度不随时间改变，dT/dt=0，平台。,(3)若C=2,P=3,F=2-3+1=0,二组分系统三相平衡共存，温度不随时间的推移而改变，dT/dt=0，平台,(2)二组分二相平衡系统C=2,P=2,F=2-2+1=1,还有一个独立变量，温度可变动；但温度降低速率减慢，拐点,72,PPT学习交流,Bi-Cd凝聚系统的不冷曲线和相图绘制,由步冷曲线绘制T-x相图,A1,B1,C1,D1,D2,E1,73,PPT学习交流,Bi-Cd凝聚系统的不冷曲线和相图绘制,Bi的凝固点降低曲线,Cd的凝固点降低曲线,74,PPT学习交流,6.5固态完全互溶凝聚系统相图,两个组分在固态和液态时能彼此按任意比例互溶，为完全互溶固溶体。如Au-Ag，Cu-Ni,Au-Ag相图为例，上面是液相组成线或凝固线下面是固相组成线或熔点线,75,PPT学习交流,6.5固态完全互溶凝聚系统相图,继续冷却液相组成沿液相线变化；固相组成沿固相线变化；在B2点对应的温度下液相消失。,从A点冷却进入两相区析出组成为B的固溶体,因为Au的熔点比Ag高固相中含Au较多液相中含Ag较多。,76,PPT学习交流,6.5固态完全互溶凝聚系统相图,77,PPT学习交流,固溶体熔点出现最低点或最高点,两种组分粒子大小和晶体结构不完全相同时它们的T-x图上会出现最低熔点或最高熔点。,例如：等系统会出现最低点。出现最高点的系统较少。,78,PPT学习交流,枝晶偏析,如果冷却速度不是很慢，固体呈枝状析出：先析出的晶体形成“枝状”，其中高熔点组分含量较高；接着析出的晶体长在枝间，高熔点组分的含量有所降低；最后析出的晶体填充空隙，高熔点组分的含量就更低。这种现象称为“枝晶偏析”。,固相中粒子的扩散很缓慢。固熔体内部的传质过程也很慢；因此固熔体系只有极端缓慢降温或加热，体系才能处于传质平衡状态，体系状态才与按相图分析的情况一致；要求冷却或加热过程速度足够慢，才能保证整个过程中固相和液相尽量达到平衡,79,PPT学习交流,枝晶偏析,“枝晶偏析”形成的枝状结构，固相组织的不均匀，常会影响材料的弹性、韧性、强度等机械性能。在制造合金材料时，为了克服枝晶偏析造成的性能方面的缺陷，使固相的组成能较均匀，通常将已凝固的合金重新加热到接近熔化而尚未熔化的高温，并在此温度保持一段时间，使固相内部各组分进行扩散，固相组织的变得均匀，趋于平衡。这种热处理工艺称为“退火”，它是金属工件制造工艺过程中一个重要工序。,80,PPT学习交流,区域熔炼,81,PPT学习交流,两个组分在液态可无限混溶，而在固态只能部分互溶，形成类似于部分互溶双液系的气液平衡相图。,介绍两种类型：,(1)有一低共熔点，(2)有一转熔温度,6.6二组分固态部分互溶液-固平衡相图,82,PPT学习交流,二组分系统相图几条规律:,水平线代表三相线(水平线与其他线的三个交点即为三相的相点),两相区共存的两相由左右相邻相区确定,固熔体的特征为：围成固熔体的不规则图形内无任何水平线。,83,PPT学习交流,1.固态部分互溶系统有低共熔点相图,(1)相图分析,在相图上有三个单相区：,AEB线以上，熔化物LAJF以左，固溶体S1BCG以右，固溶体S2,S1：B溶于A的固溶体S2：A溶于B的固溶体）,固熔体的特征：围成固熔体的不规则相区内无任何水平线。,84,PPT学习交流,1.固态部分互溶系统有低共熔点相图,(1)相图分析,有三个两相区：,AEJ区，L+S1BEC区，L+S2FJECG区，S1+S2,自由度？,85,PPT学习交流,1.固态部分互溶系统有低共熔点相图,(1)相图分析,AE，BE是液相组成线,AJ，BC是固溶体组成线,JEC线为三相共存线,即S1、S2和组成为E的熔融液三相共存，,E点为S1、S2的低共熔点,86,PPT学习交流,从a点开始冷却，到b点有组成为c的固熔体S1析出，继续冷却至d以下，全部凝固为固溶体S1,87,PPT学习交流,从e点开始冷却依次存在相态：熔液LL+S1S1S1+S2,88,PPT学习交流,从j点开始依次析出物质为：LL+S1S1+S2+LES1+S2,89,PPT学习交流,1.固态部分互溶系统有低共熔点相图,90,PPT学习交流,1.固态部分互溶系统有低共熔点相图,91,PPT学习交流,2.固态部分互溶系统有转熔温度相图,相图上有三个单相区：,BCA线左，熔化物LADF区，固溶体S1BEG右，固溶体S2,有三个两相区,BCEL+S2ACDL+S1FDEGS1+S2,因这种平衡组成曲线，实验较难测定，故用虚线表示。,92,PPT学习交流,2.固态部分互溶系统有转熔温度相图,水平线段CDE是三相线：,熔液(状态点为C)固溶体S1(状态点为D)固溶体S2(状态点为E),93,PPT学习交流,2.固态部分互溶系统有转熔温度相图,S1S2+LC转熔,CDE是三相线：,CDE对应的温度称为转熔温度，温度升到455K时固溶体S1转化为组成为C的熔融液和组成为E的S2,不再是液相转变为两固相,94,PPT学习交流,2.固态部分互溶系统有转熔温度相图,95,PPT学习交流,6.10生成化合物的二组分凝聚系统相图,生成稳定化合物系统生成不稳定化合物系统,若二组分系统两种物质间能发生化学反应而生成化合物(第三种物质)，系统的组分数是否改变？变为三组分系统？,根据组分数的概念C=S-R-R=3-1-0=2仍为二组分系统。,96,PPT学习交流,1.生成稳定化合物系统,稳定化合物，包括稳定的水合物，它们有自己的熔点，在熔点时液相和固相的组成相同。属于这类系统的有：,97,PPT学习交流,相图可看作两张简单的固相完全不互溶的低共熔相图组合,CuCl(A)与FeCl3(B)可形成化合物C，H是C的熔点，在C中加入A或B组分都会导致熔点的降低(伞型)。,98,PPT学习交流,1.生成稳定化合物系统,99,PPT学习交流,1.生成稳定化合物系统,水与硫酸能形成三种稳定的水合物，有各自的熔点。,如需得到某一种水合物，溶液浓度必须控制在某一范围之内。,100,PPT学习交流,1.生成稳定化合物系统,纯硫酸的熔点在283K左右，而与一水化合物的低共熔点在235K，所以在冬天用管道运送硫酸时应适当稀释，防止硫酸冻结。,相图可以看作由4张简单的固相不互溶二元低共熔相图合并而成。,101,PPT学习交流,2.生成不稳定化合物系统,不稳定化合物，没有自己的熔点，在熔化以前就分解为与化合物组成不同的液相和固相。属于这类系统的有：,102,PPT学习交流,生成化合物二组分系统相图的规律:,竖线代表纯物质(包括化合物),垂线顶端与曲线相交者(伞形)是稳定化合物；垂线顶端与水平线相交者(T形)是不稳定化合物,103,PPT学习交流,2.生成不稳定化合物系统,CaF2(A)与CaCl2(B)相图，C是A和B生成的不稳定化合物。,C没有自己的熔点,将C加热，到O点温度时分解成CaF2(S)和状态点为N的熔融液，所以将O点的温度称为转熔温度,104,PPT学习交流,2.生成不稳定化合物系统,FON线也称为三相线，由A(s)，C(s)和状态点为N的熔液三相共存，与一般三相线不同的是：组成为N的熔融液在端点，而不是在中间。,105,PPT学习交流,分别从a，b，d三个物系点冷却熔液，与线相交就有相变，依次变化次序为：,a线：,三相线上,106,PPT学习交流,2.生成不稳定化合物系统,从