固液体系相平衡分析

1、编号：SM-ZD-45113固液体系相平衡分析Through the process agreeme nt to achieve a uni fied action policy for differe nt people, so as tocoord in ate acti on, reduce bli ndn ess, and make the work orderly.编制：审核：批准：本文档下载后可任意修改FS 精编解决方案 | SOLUTION TEMPLATE固液体系相平衡分析简介：该方案资料适用于公司或组织通过合理化地制定计划，达成上下级或不同的人员之间形成统一的行动方针，明确执

2、行目标，工作内容，执行方式，执行进度，从而使整 体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅 读内容。在一定温度下，任何固体溶质与溶液接触时，如溶液尚未饱和，则溶质溶解；当溶解过程进行到溶液恰好达到饱和， 此时，固体与溶液互相处于相平衡状态，这时的溶液称为饱 和溶液，其浓度即是在此温度条件下该物质的溶解度（平衡浓度）;如溶液超过了可以溶解的极限 （过饱和），此时，溶液中 所含溶质的量超过该物质的溶解度，超过溶解度的那部分过 量物质要从溶液中结晶析出。结晶过程的产量，取决于固体与溶液之间的平衡关系，这种平衡关系通常可用固体在溶剂中的溶解度来表示，即在 lOOg水或

3、其他溶剂中最多能溶解无水盐溶质的质量。物质的溶解度与其化学性质、溶剂的性质及温度有关。一定物质在 一定溶剂中的溶解度主要随温度变化，而随压力的变化很小， 常可忽略不计。溶解度曲线表示溶质在溶剂中的溶解度随温度变化而 变化的关系，如图14 1所示。许多物质的溶解度曲线是连 续的，中间无断折，且物质的溶解度随温度升高而明显增加， 如NaN03、KN03等；但也有一些水合盐（含有结晶水的物 质）的溶解度曲线有明显的转折点（变态点），它表示其组成有所改变，如 Na2S04 ?10H20转变为Na2S04（变态点温度为 32 . 4 °C）;另外还有一些物质，其溶解度随温度升高反而减 小，例如

4、Na2S04 ;至于NaCI，温度对其溶解度的影响很小。了解物质的溶解度特性有助于结晶方法的选择。对于溶 解度随温度变化敏感的物质，可选用变温方法结晶分离；对 于溶解度随温度变化缓慢的物质，可用蒸发结晶的方法（移除一部分溶剂）分离。过饱和度 溶液质量浓度等于溶解度的溶液称为饱和溶液； 低于溶质的溶解度时，为不饱和溶液； 大于溶解度时，称为过饱和溶液。同一温度下，过饱和溶液 与饱和溶液间的浓度差称为过饱和度。各种物系的结晶都不 同程度地存在过饱和度，过饱和度是结晶过程必不可少的推 动力。过饱和溶液性质很不稳定，只要稍加震动或向它投入 一小粒溶质时，那些含在过饱和溶液中的多余溶质，便会从 溶液中分

5、离出来，直到溶液变成饱和溶液为止。在适当的条件下，可制备过饱和溶液。其条件为：溶液 要纯洁，未被杂质或灰尘所污染；装溶液的容器要干净；溶 液要缓慢降温；不使溶液受到搅拌、震荡、超声波的振动或 刺激。某些溶液降到饱和温度时，不会有晶体析出，要降低 到更低的温度，甚至要降到饱和温度以下才有晶体析出。这 种低于饱和温度的温度差称为过冷度。如硫酸镁水溶液可以 维持到饱和温度以下17 C而不结晶。如图14 2超溶解度曲线和溶解度曲线将浓度一温度 图分割为3个区域：在AB线以下的区域为稳定区，在此区 域溶液尚未达到饱和，因此没有结晶的可能：CD线以上为不稳定区，也即在此区域中，溶液能自发地产生晶核；AB和 CD线之间的区域称介稳区，在此区域中，溶液虽处于过饱 和状态，但不会自发地产生晶核，如果在溶液中加入晶种， 晶种会逐渐增大，促使溶液结晶，故可视为介稳区决定了诱 导结晶时的浓度和温度间的关系。超溶解度曲线、介稳区及不稳区这些概念，对结晶操作第5页/总5页精编解决方案 | SOLUTION TEMPLATE具有重要的实际意义。例如，在结晶过程中，将溶液控制在 介稳区且在较低的过饱和度内，则在较长时间内只能有少量 的晶核产生，而且主要是加入晶种的长大，于是可得到粒度 大而均匀的结晶产