物理化学教学课件：第四章2-1-1

1、I. 多组分系统的相图,4-2 两组分系统的 气液平衡相图,V T，p A、B yA，yB A、B xA，xB L,一、理想混合物 遵守拉乌尔定律的混合物,1、理想混合物的立体相图。包括T、p、x、y所有变量； 点、线、面的物理意义,2、理想溶液（混合物）的恒温相图,正比关系,线性关系,p与yB呈曲线关系,液相线：p-xB，恒温下溶液的蒸气压或饱和蒸气的总压随液相组成的变化。对理想混合物来说是直线,液相线,气相线,气相线： p-yB，恒温下溶液的蒸气压或饱和蒸气的总压随气相组成的变化,理想混合物的恒温相图,气相线,液相线,液相线 直线,气相线 液相线下方,曲线,两线交点,液相面L 液相线以上的

2、面,气相面V 气相线以下的面,气液共存面L+V,闪蒸,气相线 （饱和蒸气的总压,液相面L f=2,液相线,气相面V,溶液的蒸气压pA+pB,气液共存区L+V f=1,pB= pB*xB,pA= pA*xA,3、理想溶液（混合物）的恒压相图,液相线 txB，泡点线 沸点随液相组成的变化。 *气相线 tyB，露点线 饱和蒸气组成随温度的变化。 在液相线上方 *两线交点 tA* 和 tB* , 沸点 *液相面L 液相线以下的面 *气相面V 气相线以上的面 *气液共存面L+ V,4、杠杆规则,对B进行物料衡算,若横坐标是质量分数w，所得结果是质量比,识图要点： 图的特征； 点、线、面的物理意义； 线是

3、关键，它成对出现； 自由度分析； 应用杠杆规则； 过程在图上的表达,* *过程表达(理想溶液) * *,L,V,L+V,pA,pB,液相线,气相线,o1,L,V,V,V,o1,o2,o2,o3,o3,o4,o4,o5,o5,* *过程表达(理想溶液) * *,L,V,V,o1,o1,y1,x1,t1,o,o2,o3,o2,o3,y2,x2,t2,t,5、精馏,精馏原理：气液平衡时气相组成与液相组成不同,tB,tA,V,L,L+V,x (A+B,x1,V,L,L+V,tB,tA,y3,如乙酸乙酯分离,塔顶温度低 塔底温度高,理想混合物 塔顶纯B苯 塔底纯A甲苯,板式塔,填料塔,化工中的分离操作：

4、 *分离NaCNS与NaCl 结晶法（液固平衡） *分离芳烃与非芳香烃 萃取法（液液平衡-加溶剂二甘醇） 精馏法 *分离VAc、H2O、HAC 精馏法（气液平衡） 精馏根据混合物中各物质的沸点不同，导致 气相和液相组成不同,例：20时纯甲苯的饱和蒸气压是2.97KPa，纯苯的饱和蒸气压是9.96KPa。现将4mol甲苯(A)和1mol苯(B)组成的溶液(设为理想溶液)放在一个有活塞的汽缸中，温度保持在20 。开始时活塞上的压力较大，汽缸内只有液体，随着活塞上的压力逐渐减小，则溶液逐渐气化,1)求刚出现气相时蒸气的组成及压力； (2)求溶液几乎完全气化时最后一滴溶液的组成及系统的压力；(3)在气化过程中，若液相的组成变为xB=0.100，求此时液相和气相的数量；(4)若测得某组成下，溶液在9.00kPa下的沸点为20 ，求该溶液的组成； (5)在20下若两组分在气相中的蒸气压相等，则溶液的组成又如何,解,1,求刚出现气相时蒸气的组成及压力,2,求溶液几乎完全气化时最后一滴溶液 的组成及系统的压力,3,在气化过程中，若液相的组成变为xB=0.100， 求此时液相和气相