下生院物化PPT学习教案

1、会计学12第1页/共66页3第2页/共66页4第3页/共66页5水的冰点随水的冰点随 (NH4)2SO4 浓度的增加而下降浓度的增加而下降第4页/共66页6第5页/共66页7第6页/共66页8f * = C +1 = 2 1 + 1 = 2有两个自由度。有两个自由度。第7页/共66页9 MEb 区域是溶液区域是溶液和固体和固体 (NH4)2SO4 共存共存的两相平衡区；的两相平衡区； LaE区域是冰和区域是冰和溶液共存的两相溶液共存的两相平衡区平衡区；f * = C + 1 = 2 2 + 1 = 1 只有一个自由度。这就是说，当温度指定后，体系只有一个自由度。这就是说，当温度指定后，体系中各

2、相的组成也就确定了。中各相的组成也就确定了。第8页/共66页10第9页/共66页11有有 60g 固固体体 (NH4)2SO4 和和 40g 水组成的体系水组成的体系，10C 时体系的时体系的状态点即为图中状态点即为图中的的 X 点点。 由图可看出，此时体系中的固体由图可看出，此时体系中的固体(NH4)2SO4 和它的饱和溶液两相共存。这两个相的状态和它的饱和溶液两相共存。这两个相的状态点分别用点分别用 Z 和和 Y 表示表示。 第10页/共66页12Wyxy = Wzxzxy= 18, xz = 40 z固体所占的百分数：固体所占的百分数： 18 / 58 = 31 %； y饱和溶液所占的百

3、分数：饱和溶液所占的百分数： 40 / 58 = 69 %第11页/共66页13 体系总量为体系总量为100g，所以在所以在10C 时体系时体系含含 31克固体克固体 (NH4)2SO4 和和 69 克浓度为克浓度为 42% 的的 (NH4)2SO4 饱和溶液。饱和溶液。yx = 18xz = 40yz = 58第12页/共66页143）E点是点是 EL 曲线和曲线和 EM 曲线的相交点曲线的相交点， 冰 、 固 体， 冰 、 固 体 (NH4)2SO4 同时与溶液成三相同时与溶液成三相平衡，根据相律平衡，根据相律：f * = C + 1 = 2 3 + 1 = 0第13页/共66页15 从图

4、中可以看出，从图中可以看出，E点为溶液所能存在的最点为溶液所能存在的最低温度，也是冰和低温度，也是冰和 (NH4)2SO4 能够共同熔能够共同熔化的最低温度，所以化的最低温度，所以E点称为点称为 第14页/共66页16 f *= C +1 = 2 2 + 1 = 1 （固相为两个相）固相为两个相） 在在E点析出的固点析出的固体称为体称为 “最低共最低共熔 混 合 物熔 混 合 物 ” （e u t e c t i c mixture）。）。 在在 C 以下为固以下为固相区，根据相律相区，根据相律此区域只有一个此区域只有一个自由度（即温度自由度（即温度）：）：第15页/共66页174）使用）使用

5、T-x相图时应掌握两条重要规则相图时应掌握两条重要规则第16页/共66页18第17页/共66页19b. P点溶液冷却，当温度下降到点溶液冷却，当温度下降到 EM 曲曲 线上的线上的“Q”点时，溶液达到饱和，此时点时，溶液达到饱和，此时将有固体将有固体 (NH4)2SO4 析出。析出。第18页/共66页20c. 当温度继续下降到当温度继续下降到 D 点点 (C) 时，体系中时，体系中饱和溶液的组成为饱和溶液的组成为E，E 和和 (NH4)2SO4固固体的互比量为：体的互比量为： Db : DE 第19页/共66页21d. E 为最低共熔为最低共熔点，达到冰、点，达到冰、溶液、溶液、(NH4)2S

6、O4 三三相平衡，相平衡，f * = 0第20页/共66页22e. 随着温度继续下降，随着温度继续下降， (NH4)2SO4固体和共固体和共熔混合物的互比量与熔混合物的互比量与 C 时时(NH4)2SO4固固体和溶液体和溶液E的互比量相同。的互比量相同。第21页/共66页23f必须注意：组成为必须注意：组成为E的溶液所析出的最低的溶液所析出的最低共熔混合物是由微小的两种固体的晶体共熔混合物是由微小的两种固体的晶体所所 构成的混合物，它并非固体溶液，所以不构成的混合物，它并非固体溶液，所以不是单相，而是两相。是单相，而是两相。 第22页/共66页24低温防冻液，冬天路面撒盐低温防冻液，冬天路面撒

7、盐第23页/共66页25第24页/共66页26 使用此相图的方法与水使用此相图的方法与水-盐体系相同，由盐体系相同，由图可以看出，只有将含图可以看出，只有将含 Cd 量超过量超过40%的的液液 体溶液冷却时，方能有纯体溶液冷却时，方能有纯 Cd析出。将含析出。将含 Cd 小于小于40%的溶液冷却，只能析出纯的溶液冷却，只能析出纯 Bi。 ABCD相区分析相区分析第25页/共66页27 图中图中 E 为为 Bi 和和 Cd 的最低共熔点（的最低共熔点（140C），），其组成为含其组成为含 Cd 40%，Bi 60%，此时此时析出的固体称为析出的固体称为。第26页/共66页28第27页/共66页2

8、9第28页/共66页30第29页/共66页31第30页/共66页32第31页/共66页33。第32页/共66页34第33页/共66页35第34页/共66页36n可看作是由两可看作是由两个简单低共熔个简单低共熔点的相图拼合点的相图拼合而成：而成：n左侧是左侧是 AB 和和 A 之间有一简单低共熔混合物之间有一简单低共熔混合物E1n右侧是右侧是 AB 和和 B 之间有一简单低共熔混合物之间有一简单低共熔混合物 E2第35页/共66页37 在两个低共熔点在两个低共熔点 E1 和和 E2 之间有一极大点之间有一极大点 C，在在 C 点溶液的组成与化合物点溶液的组成与化合物 AB 组成相同组成相同，故，

9、故 C 点温度即为化合物点温度即为化合物 AB 的的 。第36页/共66页38 步冷曲线步冷曲线123451234第37页/共66页39如何确定制备如何确定制备BW6即即Mn(NO3)26H2O晶体的工作条件？晶体的工作条件？第38页/共66页40n例如，要制备例如，要制备 Mn(NO3)26H2O，由图示，由图示，必须使，必须使 Mn (NO3)2 的水溶液浓度在的水溶液浓度在 E1 和和 E2 之间，即之间，即 Mn(NO3)2 的浓度必须在的浓度必须在 40.5% 64.5% 之间。之间。第39页/共66页41n溶液的浓度愈接近溶液的浓度愈接近 D 点，则将此溶液冷点，则将此溶液冷却时所

10、得却时所得 6 水合硝酸锰的结晶也就愈多。水合硝酸锰的结晶也就愈多。第40页/共66页42 由图还可以看出冷却液的条件，当溶液浓度由图还可以看出冷却液的条件，当溶液浓度稍小于稍小于BW6时，则溶液温度最低可冷到时，则溶液温度最低可冷到 36C，此时除此时除BW6之外没有其他物析出；之外没有其他物析出；第41页/共66页43 但当溶液浓度稍大于但当溶液浓度稍大于BW6 C以下，且析出以下，且析出的固体既有的固体既有Mn(NO3)26H2O，亦有亦有Mn(NO3)23H2O。 第42页/共66页4421所生成的新固相；为组成与化所生成的新固相；为组成与化合物合物C2不同的溶液相。不同的溶液相。第4

11、3页/共66页45C2 C1 + S第44页/共66页462. K-Na体系相图体系相图GT:GSW:WSNa 第45页/共66页47 MS 曲线是溶液和固体曲线是溶液和固体 Na 的两相平衡线的两相平衡线； SE 曲线是溶液和固体曲线是溶液和固体 Na2K 的两相平衡的两相平衡线；线； EN 曲线是溶液和固体曲线是溶液和固体 K 的平衡线；的平衡线；第46页/共66页48 E 是是 Na2K 和和 K 的最低共熔点。的最低共熔点。 S 点称为化合物点称为化合物 Na2K 的的 （即（即 S 和和 G 不相合）不相合） 第47页/共66页49第48页/共66页50第49页/共66页51第50页/共66页52bb第51页/共66页53bb第52页/共66页54bb第53页/共66页55bb第54页/共66页56第55页/共66页57第56页/共66页58第57页/共66页59第58页/共66页60第59页/共66页61第60页/共66页62第61页/共66页63 若要利用此相图从若