萃取三角相图

1、液-液相平衡关系 1 三角形坐标及杠杆定律 （1）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 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=0.6 K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,1.0,S, 组成的单位 常用质量分率表示(原则上可用任意单位)。,任意三角形坐标,直角三角形坐标,（2）杠杆定律 三元混合物 mR（xA, xB, xs）和mE（yA, yB, ys

2、 ）混合 形成新的混合物mM, ( zA, zB, zs) ：,物料衡算,将方程整理成如下形式：,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。, 称为杠杆定律,或：, 求和点 已知R点、E点，求和点 M。, 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。,2 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: 各组分不发生化学反应。 （1）溶解度曲线及平衡联结线 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-

3、液两相(共轭相)，得到另一组平衡数据.,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,单相区,两相区,Rn,B、S部分互溶三角形相图,En,联结线,溶解度曲线,S,A,B,M,K,Mn,（2）数据标绘及各区的状态 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:各对共轭相组成点之间的联线，称为联结线； 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(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: 以原溶剂为主的相称为萃余相，以溶剂为 主的相称为萃取相。,（3）几类物系

4、的相图 部分互溶物系，A、B，A、S 完全互溶，而B、S部分互 溶；,三角形相图, 完全不互溶物系， A、B，A、S 完全互溶，而B、S完全不互溶。 共轭相中，一相 S=0 另一相 B=0；, 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,温度较高时第二类物系三角形相图,两相区,溶解度曲线,A,S,B,1.0,1.0,0,（4）温度、压力对相平衡的影响, 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 问题：

5、已知一相的组成，如何求取其它共轭相的组成？ 解决办法：辅助曲线 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。,辅助曲线作法：,利用辅助曲线求取共轭相组成,辅助线在三角形相图外：,共轭相组成转换到直角坐标中得到的曲线称为分配曲线。 （可由三角形相图转换）。,3 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 横座标：萃余相中溶质的组成 纵坐标：萃取相中溶质的组成,第一类物系,第一类物系：,B,第二类物系,(2) 分配系数 A组分在两相中的分配系数,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）。,即：,原溶剂的分配系数：,联结