说明转发-第四章4-253

1、4.5两组分系统的液固平衡相图凝聚系统相图类型 液相完全互溶，固相完全互溶 液相完全互溶，固相部分互溶 液相完全互溶，固相完全不互溶 形成最低、最高恒熔点 形成稳定化合物 形成不稳定化合物LS注意与气液平衡相图的对比*纯固体，固态溶液*相图的制作：（1）热分析法（2）溶解度法*工程问题选择分离方法 沸点差别大的系统精馏 熔点差别大的系统结晶 在溶剂中溶解度差别大萃取邻硝基氯苯(A)与对硝基氯苯(B)混合物的分离精馏操作与结晶操作联用实现A与B的完全分离。相图绘制热分析法（thermoanalysis）使一定组成的液态混合物慢慢冷却，记录其温度随时间的变化，以温度为纵坐标、时间为横坐标作图，即得

2、冷却曲线。由此可判断在什么温度时有相变发生，进一步可绘制相图。热电偶冷冻剂熔液保温一、液相完全互溶固相完全不互溶的两组分系统 一、液相完全互溶固相完全不互溶的两组分系统 最低共熔物a、b纯物质凝固点（熔点）E最低共熔点aE、bE液相线，液态混合物的凝固点随组成变化关系；固体A、B在溶液中的溶解度随温度的变化关系。aC、bD 固相线CED 三相线A:邻硝基氯苯 B:对硝基氯苯液相完全互溶固相完全不互溶的两组分系统 CdBi的二元液固相图相图绘制溶解度法*过程的表达ooF邻(A)、对(B)位硝基氯苯的分离( )p母液精馏操作与结晶操作联用实现A和B的完全分离( )pFF/二、固相完全不互溶且生成化

3、合物的系统化合物C（AB）最高点c-熔点E1、E2最低共熔点化合物处有垂直线，组成由分子式确定。1、生成稳定化合物的相图（四氯化碳A-对二甲苯 B）如何获得纯C？请计算（L+SC+SB)三相平衡共存时的自由度 f ，列出计算公式。水（A） 硫酸（B）二元系相图C1: H2SO44 H2OC2: H2SO42 H2OC3: H2SO4 H2O生成稳定的溶剂化物最低共熔点E1、E2 、 E3、E4O3O52、生成不稳定化合物的相图CaF2（A）- CaCl2（B）C: CaF2.CaCl2（AB）O1O2如何获得纯C？O41个异组成共熔点1个最低共熔点O3O4假设生成稳定化合物O1O2不稳定化合物

4、（C）NaCl2H2OE点 wNaCl=0.2322,温度为-21.1wNaCl=0.23左右的水溶液作为冷载体水（A）氯化钠（B）的相图应用t/0 -21.1 0.15 H2O(A)NaCl(B)NaCl2H2O(C)wBEbOO2L+SC f=1L+SA f=1L f=2L+SA+SC f=0L+SC+SB f=0SB+SC f=1代表SA代表SC代表SBO0O1O3O4三、固相完全互溶或部分互溶的系统注：SA（LA）表示xA1纯固体（液体）ACu（A）- Ni（B）固相完全互溶系统的相图固态混合物（固态溶液）液相线 固相线固相部分互溶系统的相图Al（A）- CuAl2（B）基本类型相图基

5、本类型相图的二元液固平衡相图四、组合型相图 讨论：试写出下面液固平衡相图中各相区的相以稳定化合物为分界 思考题3：Sn和Ag的二元液固平衡相图（大致形状）如图所示。(1) 指出图中各相区的相；(2) 熔融液从a点冷却到b点时，有什么新相析出？这时系统的自由度是多少？画出冷却曲线。(3) 当进一步冷却到c点(xAg=0.5)时，系统两相物质的量之比如何表示？思考题1：图为 系统在101.325kPa下的相图（大致形状），试指出各相区内存在的相（标明物质与相态），指出曲线ab、cd的含义。并请描述图中 1、2、3、4点的液态混合物在冷却过程中的相态变化，画出相应的冷却曲线。11 2 3 411、2

6、、3、4点的液态混合物在冷却过程中所经历的相态变化依次为：1 2 3 411 2 3 41801500.51000.751100.680.18700.54960.8. 相平衡热力学相平衡计算的热力学原理4-8 相平衡计算气液平衡气相液相，惯例液相，惯例理想混合物的气液平衡实际混合物的气液平衡 可见，当达到气液平衡时，气相分压也就是与之平衡的液相中组分的蒸汽压，蒸汽压可按拉乌尔定律或者亨利定律计算。（低压条件下）气液平衡液液平衡和液固平衡液液平衡采用惯例选取参考状态气相水相醇相水（A）-异丙醇（B）醇相水相气相 若为水和氯苯？（液相完全不互溶系统）纯氯苯（B）纯水（A）气相ABBA饱和蒸汽压解：

7、方法一:两个液相都是理想稀溶液例酯相()，B是溶剂水相() ，A是溶剂气相AABB解：方法一酯相()，B是溶剂，A是溶质水相() ，A是溶剂， B是溶质气相AABB解：方法二例：20HCl溶于C6H6中形成理想稀溶液。达到平衡时，气相中HCl的分压为101.325kPa，溶液中HCl的摩尔分数是0.0425。已知20时纯C6H6的饱和蒸气压为10.01kPa。若HCl和C6H6蒸气的总压为101.325kPa ，问20时100g C6H6中可以溶解多少克HCl ？ 解：酯相水相气相AABB例3 试计算 二元液态混合物，当温度为55.9， =0.600时的平衡蒸气总压和气相组成。设蒸气可看作理想

8、气体，液态混合物中组分的活度采用惯例I，并遵守下列范拉方程，参数： 解：这是一个已知T，x求p，y的气液平衡问题。 液相气相AB醇相水相气相AABB 组分i在两个液相中的蒸气压相等，等于组分i在平衡蒸气中的分压。（1）对于实际溶液，组分i的蒸气压可利用拉乌尔定律的扩展（惯例I）或亨利定律的扩展（惯例II）进行计算，（2）组分i在平衡气相中的分压可用道尔顿分压定律计算，如果平衡气相可看作理想气体混合物。三相平衡时，二元系统的气液液相平衡计算的归纳总结：AABB在液相中，如果 i 是溶剂，(2)如果两个液相都是稀溶液，(3)如果两个液相都是一般的实际溶液，(1)如果两个液相都是理想溶液，组分i的蒸气压的计算：在液相中，如果 i 是溶质，如果已知 ，则用惯例I，如果已知 ，则用惯例II求例：萘与苯形成理想溶液，试计算25oC时萘在苯中的溶解度。已知萘在其熔点80oC时的摩尔熔化焓SBSBxA,xBxBVLVL解：例：萘与苯形成理想溶液，试计算25oC时萘在苯中的溶解度。已知萘在其熔点80oC时的摩尔熔化焓4-6 三组分系统的液液平衡相图1.三组分系统相图的坐标ab = 1, f = 4 3 2.三组分系统液液平衡相图苯(A)二甘醇(B)正己烷(C) 125三组分系统相图的坐标选取ab三组分系统的液