液-液相平衡关系

1、8.2 液液-液相平衡关系液相平衡关系8.2.1 三角形坐标及杠杆定律三角形坐标及杠杆定律（1）三角形坐标三角形坐标 三元混合液的表示方法：等边三角形直角三角形（常用等腰直角三角形）三角形坐标任意三角形 表示方法表示方法 习惯表示法： 各顶点表示纯组分； 每条边上的点为两组分混合物； 三角形内的各点代表不同组成的三元混合物。A点 ： xA=0.6K点 ： xA=0.6 xB=0.4 P点 ： xA =0.3 xB =0.3 xS=0.4 注意：组成的归一性，即注意：组成的归一性，即1ix1.0S00.20.40.60.80.20.40.60.81.0ABPDCFEHGK 三角形坐标 组成的单位

2、组成的单位 常用质量分率表示(原则上可用任意单位)。BSPABSPA 任意三角形坐标 直角三角形坐标（2）杠杆定律杠杆定律 三元混合物 mR（xA, xB, xs）和mE（yA, yB, ys ）混合 形成新的混合物mM, ( zA, zB, zs) ：sEsRsMAEARAMERMymxmzmymxmzmmmm 物料衡算将方程整理成如下形式：SSSSAAAAREzyxzyzzxmm 此式说明，三个组成点M、R、E在一条直线上, 即M点位于RE 点的连接线上。 MERMmmRE 称为杠杆定律称为杠杆定律RMmMEmRE或： 求和点求和点已知R点、E点，求和点 M。ABS能否将该图美化？EMRM

3、mmERRMmmEREMmmREMEMR1.01.0 求差点求差点 即从其混合液M中分出组成为(xA, xB, xS)， 质量为mR的三元混合物,求剩余的组成及质量。ERMRmmMERMEmmmABSEMRMmmERRMmmEREMmmREMEMR1.01.0 8.2.2 三角形相图三角形相图 萃取相、萃余相的相平衡关系是萃取设计、计算的基本条件，相平衡数据来自实验或由热力学关系推算。讨论的前提讨论的前提: 各组分不发生化学反应。（1）溶解度曲线及平衡联结线溶解度曲线及平衡联结线 相平衡数据的测定相平衡数据的测定：再加入一定量A，搅拌均匀,静止分层,得到互呈平衡的液-液两相(共轭相共轭相)，得

4、到另一组平衡数据.加入的B 、S适量，搅拌均匀，静止分层，得到互呈平衡的液-液两相(共轭相)，得到一组平衡数据。 混合澄清器单项区两项区Rn B、S部分互溶三角形相图En联结线溶解度曲线SABMKMn（2）数据标绘及各区的状态数据标绘及各区的状态 溶解度曲线溶解度曲线:各平衡组成点连成一条曲线，称为溶解度曲线； 联结线联结线:各对共轭相组成点之间的联线，称为联结线； 混溶点混溶点: 曲线内为两相区，曲线外为单相区，曲线上的点称 为混溶点； 临界混溶点临界混溶点(褶点褶点) :共轭相的组成相同，其位置和物系有关； 萃取相和萃余相萃取相和萃余相: 以原溶剂为主的相称为萃余相，以溶剂为 主的相称为萃

5、取相。（3）几类物系的相图几类物系的相图 部分互溶物系，部分互溶物系，A、B，A、S 完全互溶，而完全互溶，而B、S部分互部分互 溶；溶； 三角形相图溶 解 度 曲线联结线两相区单相区RnEnSB1.01.00 完全不互溶物系，完全不互溶物系， A、B，A、S 完全互溶，而完全互溶，而B、S完全不互溶。完全不互溶。 共轭相中，一相 S=0 另一相 B=0；ASB完全不互溶物系相图 第二类物系第二类物系 (具有两对部分互溶物的物系，A、 B 完全互溶， A、S，B、S部分互溶)两相区单相区溶解度曲线联结线RnEn温度较低时第二类物系三角形相图单相区溶解度曲线ASB1.01.00两相区单相区溶解度

6、曲线联结线温度较高时第二类物系三角形相图两相区溶解度曲线ASB1.01.00（4）温度、压力对相平衡的影响）温度、压力对相平衡的影响3232FCCF 压力的影响压力的影响： 压力的影响较小，可忽略；根据相律： 温度的影响：温度的影响： 温度的影响敏感，温度升高， 溶解度增大，两相区小， 不利于萃取操作。(5) 辅助曲线辅助曲线问题：问题： 已知一相的组成，如何求取其它共轭相的组成？解决办法：解决办法：辅助曲线作图法作图法:使用辅助曲线，已知一相的组成可求得另一相的组成。溶解度曲线RnEnCnK辅助线联结线 三角形相图辅助曲线 ASB1.01.00辅助曲线作法：利用辅助曲线求取共轭相组成辅助线在

7、三角形相图外： 相图外的辅助线ABKECRCSC辅助线共轭相组成转换到直角坐标中得到的曲线称为分配曲线。分配曲线。（可由三角形相图转换）。 8.2.3 分配曲线及分配系数分配曲线及分配系数 三元混合物系相平衡关系的另一种表示方法。 (1) 分配曲线分配曲线横座标：横座标：萃余相中溶质的组成 纵坐标：纵坐标：萃取相中溶质的组成第一类物系三角形坐标与分配曲线的转换ABSKEROGDxAyAy=x第一类物系：第一类物系的分配曲线ABKEROGDxAyAy=xSB第二类物系的分配曲线AKERODxAyAy=xS第二类物系(2) 分配系数分配系数 A组分在两相中的分配系数AAAxyRAEAk相中的组成在溶质相中的组成在溶质 说明：说明： kA和温度有关，温度升高，kA下降； 同时与浓度有关，溶质浓度升高，kA下降。 但浓度较低时，kA可视为常数（恒温、恒压）。BBBxykAAAxky即：原溶剂的分配系数：原溶剂的分配系数：联结线斜率对分配系数的影响：联结线斜率对分配系数的影响：对于完全不互溶物系，浓度常用比质量分数X 、 Y表示。BAAmm