1、會計學1物理化學五南京大學傅獻彩相平衡物理化學五南京大學傅獻彩相平衡 5.1 引言 5.2 多相系統(tǒng)平衡的一般條件 相律 單組分系統(tǒng)的相平衡 二組分系統(tǒng)的相圖及其應(yīng)用 三組分系統(tǒng)的相圖及其應(yīng)用 * 二級相變 * 鐵-碳系統(tǒng)的相圖 第1頁/共175頁 相平衡是熱力學在化學領(lǐng)域中的重要應(yīng)用之一相圖（phase diagram） 研究多相系統(tǒng)的平衡在化學、化工的科研和生產(chǎn)中有重要的意義，例如：溶解、蒸餾、重結(jié)晶、萃取、提純及金相分析等方面都要用到相平衡的知識 研究多相系統(tǒng)的狀態(tài)如何隨溫度、壓力和組成等強度性質(zhì)變化而變化，并用圖形來表示，這種圖形稱為相圖。第2頁/共175頁相律（phase rule）

2、 研究多相平衡系統(tǒng)中，相數(shù)、獨立組分數(shù)與描述該平衡系統(tǒng)的變數(shù)之間的關(guān)系。它只能作定性的描述，而不能給出具體的數(shù)目。相（phase） 系統(tǒng)內(nèi)部物理和化學性質(zhì)完全均勻的部分稱為相。 相與相之間在指定條件下有明顯的界面，在界面上宏觀性質(zhì)的改變是飛躍式的。第3頁/共175頁系統(tǒng)中相的總數(shù)稱為相數(shù)，用 表示。氣體，不論有多少種氣體混合，只有一個氣相。液體，按其互溶程度可以組成一相、兩相或三相共存。固體，一般有一種固體便有一個相。兩種固體粉末無論混合得多么均勻，仍是兩個相（固體溶液除外，它是單相）。第4頁/共175頁自由度（degree of freedom） 如果已指定某個強度變量，除該變量以外的其它強

3、度變量數(shù)稱為條件自由度，用 表示。*f*1ff*2ff 確定平衡系統(tǒng)的狀態(tài)所必須的獨立強度變量的數(shù)目稱為自由度，用字母 f 表示。這些強度變量通常是壓力、溫度和濃度等。例如：指定了壓力指定了壓力和溫度第5頁/共175頁(1) 熱平衡 在一個封閉的多相系統(tǒng)中，相與相之間可以有熱的交換、功的傳遞和物質(zhì)的交流。 對具有 個相系統(tǒng)的熱力學平衡，實際上包含了如下四個平衡：(2) 力學平衡(3) 相平衡(4) 化學平衡第6頁/共175頁(1) 熱平衡條件 設(shè)系統(tǒng)有, 兩個相構(gòu)成，在系統(tǒng)的組成、總體積和熱力學能均不變的條件下，若有微量熱自 相流入 相，系統(tǒng)總熵變化為SSSdddSSSd0S 當系統(tǒng)達平衡時d

4、d0SS0QQTTTT當系統(tǒng)達平衡時，兩相的溫度相等。同理，可以推廣到多相平衡系統(tǒng)第7頁/共175頁(2) 壓力平衡條件 設(shè)系統(tǒng)的總體積為V，在系統(tǒng)的溫度、體積及組成均不變的條件下，ddd0AAA當系統(tǒng)達平衡時ddd0ApVpV ddVV pp當系統(tǒng)達平衡時，兩相的壓力相等。同理，可以推廣到多相平衡系統(tǒng)設(shè) 相膨脹了dV 相收縮了dV第8頁/共175頁(3) 相平衡條件 設(shè)多組分系統(tǒng)中只有 和 兩相，并處于平衡狀態(tài)。在定溫、定壓下，根據(jù)偏摩爾量加和公式BBBBBBdddddGGGnnd0G 平衡時有 的物質(zhì)B從 相轉(zhuǎn)移到了 相BdnBBBBBBBddd()dGnnn 因為BBddnn同理，可以推

5、廣到多相平衡系統(tǒng)BB第9頁/共175頁(4) 化學平衡條件 在達到化學平衡時，反應(yīng)物的化學勢等于生成物的化學勢，化學勢的代數(shù)和可表示為BBBTTTpppBBB0 對于含 個相的多相平衡系統(tǒng)，這幾個平衡可表示為第10頁/共175頁 某平衡系統(tǒng)中有 S 種不同的化學物種，有 個相，需要多少強度變量才能確定系統(tǒng)的狀態(tài)？表示每一個相的組成需要的濃度變量為1S 表示所有各相組成需要的濃度變量為(1)S 加上溫度和壓力兩個變量，則變量總數(shù)為(1)2S 根據(jù)化學勢相等導出聯(lián)系濃度變量的方程式數(shù)為(1)S第11頁/共175頁根據(jù)自由度的定義 (1)2(1)fSS這是相律的一種表示形式（1）若化學反應(yīng)中有R個獨

6、立的化學平衡2fS（2）系統(tǒng)的強度性質(zhì)還要滿足R 附加條件，例如濃度限制條件第12頁/共175頁則相律表示式為()2fSRRCSRR令：2fC相律為：C 稱為獨立組分數(shù) 它的數(shù)值等于系統(tǒng)中所有物種數(shù) S 減去系統(tǒng)中獨立的化學平衡數(shù) R，再減去各物種間的強度因數(shù)的限制條件R。第13頁/共175頁對于化學平衡條件，必須是獨立的222(1) COH OCOH例如系統(tǒng)中有如下反應(yīng)： 這三個反應(yīng)中只有兩個是獨立的，所以 R=2221(2) COOCO22221(3) HOH O2第14頁/共175頁3222NH (g)N (g)3H (g)又如，在真空容器中發(fā)生如下反應(yīng)：因為有一個獨立的化學反應(yīng)，所以

7、R=1因為兩種氣體的量保持一定的比例22N (g) H (g)1:3所以1, 1RCSRR第15頁/共175頁 對于濃度限制條件R，必須是在同一相中幾個物質(zhì)濃度之間存在的關(guān)系，能有一個方程把它們的化學勢聯(lián)系起來。例如：32CaCO (s)CaO(s)CO (g)CSRR23 1 0 因為 不在同一相中2CaO(s), CO (g)第16頁/共175頁 對于凝聚系統(tǒng)，壓力影響不大，只有溫度影響平衡，則相律可表示為*1fCfCn 若除溫度、壓力外，還要考慮其他因素（如磁場、電場、重力場等）的影響，則相律可表示為第17頁/共175頁單組分系統(tǒng)的兩相平衡Clapeyron方程外壓與蒸氣壓的關(guān)系 不活潑

8、氣體對液體蒸氣壓的影響水的相圖*硫的相圖超臨界狀態(tài)第18頁/共175頁2f雙變量系統(tǒng)1f單變量系統(tǒng)0f無變量系統(tǒng) 單組分系統(tǒng)的自由度最多為2，雙變量系統(tǒng)的相圖可用平面圖表示。單組分系統(tǒng)的相數(shù)與自由度單相當 = 1兩相平衡當 = 2三相共存當 = 3C=1 f + = 3第19頁/共175頁相點物系點 單相區(qū)，物系點與相點重合；兩相區(qū)中，只有物系點，它對應(yīng)的兩個相的組成由對應(yīng)的相點表示 表示某個相狀態(tài)（如相態(tài)、組成、溫度等）的點稱為相點。 相圖中表示系統(tǒng)總狀態(tài)的點稱為物系點。在T-x圖上，物系點可以沿著與溫度坐標平行的垂線上、下移動；在水鹽相圖上，隨著含水量的變化，物系點可沿著與組成坐標平行的直

9、線左右移動。第20頁/共175頁 在一定溫度和壓力下，任何純物質(zhì)達到兩相平衡時，在兩相中Gibbs自由能相等12GG單組分系統(tǒng)的兩相平衡Clapeyron方程12ddGG 若溫度改變dT，則壓力改變dp，達新的平衡時1122ddddS TV pSTVp 根據(jù)熱力學基本公式，有2121ddSSVHTT VVp第21頁/共175頁單組分系統(tǒng)的兩相平衡Clapeyron方程 這就是Clapeyron方程，可應(yīng)用于任何純物質(zhì)的兩相平衡系統(tǒng)ddpHTT V 設(shè)有1 mol物質(zhì)，則氣-液、固-液和氣-固平衡的Clapeyron方程分別為vapmvapmddHpTTVfusmfusmddHpTTVsubms

10、ubmddHpTTV 說明了壓力隨溫度的變化率（單組分相圖上兩相平衡線的斜率）受焓變和體積變化的影響。第22頁/共175頁 對于氣-液兩相平衡，并假設(shè)氣體為理想氣體，將液體體積忽略不計，則vapmdd(g)HpTTVvapm2dlndHpTRT這就是Clausius-Clapeyron 方程， 是摩爾氣化焓mvapH假定 的值與溫度無關(guān)，積分得： mvapHvap(/)HT nRTp第23頁/共175頁vapm211211ln()HppRTT 利用Clausius -Clapeyron 方程的積分式，可從兩個溫度下的蒸汽壓，求摩爾蒸發(fā)焓變。 或從一個溫度下的蒸汽壓和摩爾蒸發(fā)焓，求另一溫度下的蒸

11、汽壓。第24頁/共175頁vapm2dlndHpTRT代入上式積分，得 將 寫成溫度的函數(shù)vapmH2vapmHabTcTlglgApBTCTDT 式中A，B，C，D均為常數(shù)，適用的溫度范圍較寬，但使用麻煩。第25頁/共175頁lglgApBTCTDT 式中A，B，C均為常數(shù)，t為攝氏度。此式適用的溫度范圍較寬。 有一個半經(jīng)驗公式，稱為Antoine公式lg()ApBtC 第26頁/共175頁 可以用來粗略地計算摩爾蒸發(fā)焓 Trouton（楚頓）規(guī)則vapm11b88 J KmolHT 適用于分子不締合的液體。對極性大的液體和沸點在150 K以下的液體不適用。第27頁/共175頁因為 外壓 液

12、體氣體蒸氣壓elgg, ,T pGGT p eellgggg ,d dd ,dT ppGGGGT pplglg , dd GGGG已知在等溫下gdd GV p代入上式得leggddV pVp或glegddpVpV第28頁/共175頁把氣體看作為1 mol 理想氣體，設(shè)液體體積不受壓力影響，積分得mg(g)RTVp 外壓增加，液體蒸氣壓也增加。但一般情況下影響不大。g*meg*g(l)ln()pVpppRTglegddpVpVmge(l)dlndVppRT第29頁/共175頁水的相圖是根據(jù)實驗繪制的/Pap/KTABCOfqPD273.16水的相圖水冰水蒸氣610.62CT第30頁/共175頁有

13、三個單相區(qū)三條實線是兩個單相區(qū)的交界線氣、液、固單相區(qū)內(nèi) = 1, f =2 在線上， 壓力與溫度只能改變一個，指定了壓力，則溫度由系統(tǒng)自定，反之亦然。 = 2, f =1/Pap/KTABCOfqPD273.16水的相圖水冰水蒸氣610.62CT 溫度和壓力獨立地有限度地變化不會引起相的改變。第31頁/共175頁/Pap/KTABCOfqPD273.16水的相圖水冰水蒸氣610.62CTOA是氣-液兩相平衡線即水的蒸氣壓曲線 它不能任意延長，終止于臨界點A，這時氣-液界面消失。臨界點：647.4 K T 72.2 10 Pap 高于臨界溫度，不能用加壓的方法使氣體液化 臨界溫度時，氣體與液體

14、的密度相等，氣-液界面消失。第32頁/共175頁/Pap/KTABCOfqPD273.16水的相圖水冰水蒸氣610.62CTOB 是氣-固兩相平衡線 即冰的升華曲線，理論上可延長至0 K附近。OC 是液-固兩相平衡線OC線不能任意延長 當C點延長至壓力大于 時，相圖變得復(fù)雜，有不同結(jié)構(gòu)的冰生成。82 10 Pa第33頁/共175頁/Pap/KTABCOfqPD273.16水冰水蒸氣610.62CTEF超臨界水EAF 以右超臨界區(qū) 在超臨界溫度以上，氣體不能用加壓的方法液化 OA，OB，OC線的斜率都可以用Clausius-Clapeyron方程或Clapeyron方程求得第34頁/共175頁

15、三條兩相平衡線的斜率均可由Clausius-Clapeyron方程或Clapeyron方程求得。OA線2mvapdlndRTHTp0mvapH斜率為正。OB線subm2dlndHpTRTsubm0H斜率為正。OC線VTHTpfusmfusdd斜率為負。fusfus0, 0HV/Pap/KTABCOfqPD273.16水冰水蒸氣610.62CTEF超臨界水第35頁/共175頁 在相同溫度下，過冷水的蒸氣壓大于冰的蒸氣壓，所以O(shè)D線在OB線之上OD 是AO的延長線 是過冷水和水蒸氣的介穩(wěn)平衡線。 過冷水處于不穩(wěn)定狀態(tài)，一旦有凝聚中心出現(xiàn)，就立即全部變成冰。/Pap/KTABCOfqPD273.16

16、水冰水蒸氣610.62CTEF超臨界水第36頁/共175頁/Pap/KTABCOfqPD273.16水冰水蒸氣610.62CTEF超臨界水 兩相平衡線上的任何一點都可能有三種情況。如OA線上的P點：(1) f 點的純水，保持溫度不變，逐步降壓1f 在無限接近于P點之前，氣相尚未形成，系統(tǒng)仍為液相。(2) 當有氣相出現(xiàn)時，氣-液兩相平衡2f (3) 當液體全變?yōu)闅怏w，液體消失2f 第37頁/共175頁/Pap/KTABCOfqPD273.16水冰水蒸氣610.62CTEF超臨界水O點 是三相點H2O的三相點溫度為273.16 K，壓力為610.62 Pa。氣-液-固三相共存 三相點的溫度和壓力皆

17、由系統(tǒng)自定。3, 0f 1967年，CGPM決定，將熱力學溫度1 K定義為水的三相點溫度的第38頁/共175頁 三相點是物質(zhì)自身的特性，不能加以改變， 冰點是在大氣壓力下,水的氣、液、固三相共存273.15 K冰點溫度為大氣壓力為 時101325 Pa改變外壓，水的冰點也隨之改變第39頁/共175頁 冰點溫度比三相點溫度低 是由兩種因素造成的：0.01 K(1)因外壓增加，使凝固點下降 ；0.00749 K(2)因水中溶有空氣，使凝固點下降 0.00242 K第40頁/共175頁液相固相氣相T / Kp/Pa超臨界 流體臨界點二氧化碳相圖示意圖COBA第41頁/共175頁液相固相氣相T / K

18、p/PaCOBA超臨界流體臨界點在臨界點之上的物態(tài)稱為超臨界流體 它基本上仍是氣態(tài)，但密度與液體相近，有很強的溶解力；它黏度小，擴散速度快 它的介電常數(shù)大，有利于溶解極性物質(zhì) 所以超臨界二氧化碳流體可用于：超臨界萃取超臨界流體色譜超臨界流體中的化學反應(yīng)等第42頁/共175頁二氧化碳超臨界流體的萃取的優(yōu)點1. 流體密度大，溶解能力強2. 流體黏度小，擴散快，可進入各種微孔3. 毒性低，易分離4. 無殘留，不改變萃取物的香味和口味5. 操作條件溫和，萃取劑可重復(fù)使用，無三廢6. 可用于食品、保健品和藥品的萃取和提純第43頁/共175頁理想的二組分液態(tài)混合物杠桿規(guī)則蒸餾（或精餾）的基本原理非理想的二

19、組分液態(tài)混合物部分互溶的雙液系不互溶的雙液系蒸氣蒸餾簡單的低共熔二元相圖形成化合物的系統(tǒng)液、固相都完全互溶的固溶體固態(tài)部分互溶的二組分相圖區(qū)域熔煉氣-固態(tài)的平衡圖水合物(固)的解離平衡第44頁/共175頁 對于二組分系統(tǒng)，C=2, f =4 -, 至少為1，則 f 最多為3。保持一個變量為常量，從立體圖上得到平面截面圖。（1） 保持溫度不變，得 p-x 圖 較常用（3） 保持組成不變，得 T-p 圖 不常用。（2） 保持壓力不變，得 T-x 圖 常用 這三個變量通常是T，p 和組成 x。所以要表示二組分系統(tǒng)狀態(tài)圖，需用三個坐標的立體圖表示。第45頁/共175頁 兩個純液體可按任意比例互溶，每個

20、組分都服從Raoult定律，這樣的系統(tǒng)稱為理想的液體混合物1。 p-x 圖A*AAxpp B*BBxpp ABppp 如苯和甲苯，正己烷與正庚烷等結(jié)構(gòu)相似的化合物可形成這種系統(tǒng)。*BA1px（）*AABA(1)p xpx*BABA()pppx第46頁/共175頁Ax*Ap*BpABA*AAxpp B*BBxpp ABppp/Pap第47頁/共175頁AApypAB1yy*AAAA*BABA()pp xyppppx已知 ， ， 或 ，就可把各液相組成對應(yīng)的氣相組成求出，畫在 p-x 圖上就得 p-x-y 圖。*Ap*BpAxBx*BABA()ppppx 即易揮發(fā)的組分在氣相中的含量大于液相中的含

21、量，反之亦然。*BBBBpp xypp*AAA*BBBypxypx若*ABpp則AABByxyxAAyx第48頁/共175頁Ax*Ap*BpAB/Pap*AAAA*BABA()pp xyppppx液相線氣相線g-llg第49頁/共175頁Ax*Ap*BpAB/Pap液相線氣相線g-llg 在等溫條件下，p-x-y 圖分為三個區(qū)域。在液相線之上，系統(tǒng)壓力高于任一混合物的飽和蒸氣壓，氣相無法存在，是液相區(qū)。 在氣相線之下，系統(tǒng)壓力低于任一混合物的飽和蒸氣壓，液相無法存在，是氣相區(qū)。 在液相線和氣相線之間的梭形區(qū)內(nèi)，是氣-液兩相平衡。第50頁/共175頁2。 T-x 圖亦稱為沸點-組成圖 T-x圖在

22、討論蒸餾時十分有用，因為蒸餾通常在等壓下進行。 外壓為大氣壓力，當溶液的蒸氣壓等于外壓時，溶液沸騰，這時的溫度稱為沸點。 某組成的蒸氣壓越高，其沸點越低，反之亦然。 T-x圖可以從實驗數(shù)據(jù)直接繪制。也可以從已知的p-x圖求得。第51頁/共175頁1x2x3x4xA()苯B()甲苯Axpx等溫圖Tx等壓圖pp381K373K365K357K/KTA()苯B()甲苯Ax3811x2x3733x3654x357*BT*AT*AAA*BBByp xyp xgg-ll從 p-x 圖繪制第52頁/共175頁從 實驗繪制 T-x 圖*b,AT*b,BTAB/KT定壓1xAxDEglg-lF1T2x第53頁/

23、共175頁混合物起始組成為x1加熱到溫度為T1液體開始沸騰對應(yīng)氣相組成為x2組成為F的氣體冷到E有組成為x1的液體出現(xiàn)E點稱為露點將泡點都連起來，就是液相組成線D點稱為泡點*b,AT*b,BTAB/KT定壓1xAxDEglg-lF1T2x將露點都連起來，就是氣相組成線第54頁/共175頁在T-x圖上，由nA和nB混合成的物系的組成為xA 落在DE線上所有物系點的對應(yīng)的液相和氣相組成，都由D點和E點的組成表示。*b,AT*b,BTAB/KT定壓1xAxDEglg-lF1T2x加熱到T1溫度，物系點C 落在兩相區(qū)AxC DE線稱為等溫連結(jié)線第55頁/共175頁Ax*b,AT*b,BTAB/KT定壓

24、1xAxDEglg-lF1T2xC 液相和氣相的數(shù)量借助于力學中的杠桿規(guī)則求算 以物系點為支點，支點兩邊連結(jié)線的長度為力矩，計算液相和氣相的物質(zhì)的量或質(zhì)量這就是杠桿規(guī)則，可用于任意兩相平衡區(qū)lgn CDnCElgm CDmCE或 ()(l)(g)nnn總?cè)粢阎?()(l)(g)mmm總可計算氣、液相的量 第56頁/共175頁Ax*b,AT*b,BTAB/KT定壓1xAxDEglg-lF1T2xC 杠桿規(guī)則計算公式的推導A12( (l)(g)nxnxnx總)lgm CDmCE若已知的是質(zhì)量分數(shù) ()(l)(g)nnn總A12 (l)(g)(l)(g)nnxnxnxA12A(l)()(g)()nx

25、xnxx(l)(g)nCDnCE第57頁/共175頁簡單蒸餾 簡單蒸餾只能把雙液系中的A和B粗略分開。在A和B的T-x圖上，純A的沸點高于純B的沸點， 一次簡單蒸餾，餾出物中B含量會顯著增加，剩余液體中A組分會增多。2xlg定壓01.0ABBxA*TB*TTg-l1x2y1y1Tab2Tcd 則蒸餾時氣相中B組分的含量較高，液相中A組分的含量較高。第58頁/共175頁簡單蒸餾2xlg定壓01.0ABBxA*TB*TTg-l1x2y1y1Tab2Tcd第59頁/共175頁簡單蒸餾的T-x-y圖混合物起始組成為x1加熱到溫度為T1對應(yīng)氣相組成為y1沸點升高到T2對應(yīng)餾出物組成為y2一次簡單蒸餾接收

26、在T1到T2間的餾出物餾出物組成從y1 到y(tǒng)22xlg定壓01.0ABBxCDTg-l1x2y1y1TO2T剩余物組成為x2第60頁/共175頁精餾 精餾是多次簡單蒸餾的組合。 精餾塔有多種類型，如圖所示是早期用的泡罩式塔板狀精餾塔的示意圖。 精餾塔底部是加熱區(qū)，溫度最高；塔頂溫度最低。 精餾結(jié)果，塔頂冷凝收集的是純低沸點組分，純高沸點組分則留在塔底第61頁/共175頁第62頁/共175頁精餾Oxlg2y2x2T3y3x3T4x4y4TA*T5y5x5T6y6x6TB*T定壓01.0ABBxT1y1x1T從塔的中間O點進料B的液、氣相組成分別為 x3 和 y3越往塔底溫度越高，含高沸點物質(zhì)遞增

27、越往塔頂溫度越低，含低沸點物質(zhì)遞增每層塔板都經(jīng)歷部分汽化和部分冷凝過程第63頁/共175頁(1)對Raoult 定律發(fā)生偏差發(fā)生偏差的原因可能有： 2。A，B分子混合時部分形成化合物，分子數(shù)減少，使蒸氣壓下降，發(fā)生負偏差 1。某一組分A本身有締合現(xiàn)象，與B組分混合時締合分子解離，分子數(shù)增加，蒸氣壓也增加，發(fā)生正偏差 3。A，B分子混合時，由于分子間的引力不同，發(fā)生相互作用，使體積改變或相互作用力改變，都會造成某一組分對Raoult 定律發(fā)生偏差，這偏差可正可負。第64頁/共175頁等溫pApBpp - - p xT x非理想系統(tǒng)的和圖ABBxABBxpT氣液液氣ABBx(1)對Raoult 定

28、律發(fā)生正偏差第65頁/共175頁等溫pApBppABBxABBxpT氣液液氣ABBx 如圖所示，是對Raoult定律發(fā)生正偏差 虛線為理論值，實線為實驗值。真實的蒸氣壓大于理論計算值。 液相組成線不再是直線第66頁/共175頁(2)正偏差很大，在 p-x 圖上有最高點等溫pBxABBABxpgl定溫C*Ap*BpTABBxC定壓gl*AT*BT第67頁/共175頁(2)正偏差很大，在 p-x 圖上有最高點 由于A，B二組分對Raoult定律的正偏差很大，在p-x圖上形成最高點 在p-x圖上有最高點者，在T-x圖上就有最低點，這最低點稱為最低恒沸點BABxpgl定溫1x*Ap*BpTABBx定壓

29、gl*AT*BT1x 處在最低恒沸點時的混合物稱為最低恒沸混合物第68頁/共175頁(2)正偏差很大，在 p-x 圖上有最高點 最低恒沸混合物是混合物而不是化合物，它的組成在定壓下有定值。225H OC H OH在標準壓力下， 的最低恒沸點溫度為351.28 K，含乙醇 95.57 。225H OC H OH2566C H OH-C H 改變壓力，最低恒沸點的溫度也改變，它的組成也隨之改變。屬于此類的系統(tǒng)有：366CH OHC H精餾結(jié)果只能得到純A（或純B） 和恒沸混合物。第69頁/共175頁（3）負偏差在p-x圖上有最低點定溫pBxAB*Ap*BpBABxpgl定溫C*Ap*BpTABBx

30、C定壓gl*AT*BT第70頁/共175頁（3）負偏差在p-x圖上有最低點TABBxC定壓gl*AT*BT 在T-x(y)圖上，處在最高恒沸點時的混合物稱為最高恒沸混合物屬于此類的系統(tǒng)有：23H OHNO 它是混合物而不是化合物，其組成在定壓下有定值。改變壓力，最高恒沸點的溫度及組成也隨之改變。2H OHCl標準壓力下， 的最高恒沸點為381.65 K，含HCl 20.24，分析上常用來作為標準溶液。2H OHCl第71頁/共175頁（1）具有最高會溶溫度 系統(tǒng)在常溫下只能部分互溶，達溶解平衡時分為兩層。2652H O C H NH B點溫度稱為最高會溶溫度，高于這個溫度，水和苯胺可無限混溶。

31、 下層是水中飽和了苯胺，上層是苯胺中飽和了水， 升高溫度，彼此的溶解度都增加。升溫到達B點，界面消失，成為單一液相。第72頁/共175頁質(zhì)量分數(shù)等壓31345300.81.02H O652C H NH2652H O-C H NH 的溶解度圖T/K單相兩相BC AAnA1TBT373DE第73頁/共175頁質(zhì)量分數(shù)等壓31345300.81.02H O652C H NH2652H O-C H NH 的溶解度圖T/K單相兩相BC AAnA1TBT373DE（1）具有最高會溶溫度D點：苯胺在水中的飽和溶解度E點：水在苯胺中的飽和溶解度溫度升高，互溶程度增加B點水與

32、苯胺完全互溶帽形區(qū)內(nèi)兩相共存 是最高會溶溫度BT第74頁/共175頁質(zhì)量分數(shù)等壓31345300.81.02H O652C H NH2652H O-C H NH 的溶解度圖T/K單相兩相BC AAnA1TBT373DE（1）具有最高會溶溫度在 溫度作水平線1T交點 稱為共軛配對點AA 是共軛層組成的平均值 nABC 是平均值的連線，不一定是垂直線DB線是苯胺在水中的溶解度曲線EB線是水在苯胺中的溶解度曲線第75頁/共175頁 在 (約為291.2K）以下，兩者可以任意比例互溶，升高溫度，互溶度下降，出現(xiàn)分層。BT部分互溶的雙液系（2）具有最低會溶溫度 水-三乙基胺的溶解度圖如

33、圖所示。 以下是單一液相區(qū)，以上是兩相區(qū)。BT質(zhì)量分數(shù)30334300.81.0T/K單相323水三乙基胺水-三乙基胺的溶解度圖等壓兩相BTB第76頁/共175頁（3）同時具有最高、最低會溶溫度水和煙堿的溶解度圖： 在最低會溶溫度 (約334 K)以下和在最高會溶溫度 (約481K)以上，兩液體完全互溶。cTcT 在這兩個溫度之間只能部分互溶，形成一個完全封閉的溶度曲線，曲線之內(nèi)是兩液相共存區(qū)。質(zhì)量分數(shù)37345300.81.0T/K單相413水煙堿水-煙堿的溶解度圖等壓兩相473cTcT cc第77頁/共175頁（4） 不具有會溶溫度 一對液體在它們存在的

34、溫度范圍內(nèi)，不論以何種比例混合，一直是彼此部分互溶，不具有會溶溫度。 乙醚與水組成的雙液系，在它們能以液相存在的溫度區(qū)間內(nèi)，一直是彼此部分互溶，不具有會溶溫度。第78頁/共175頁不互溶雙液系的特點 如果A，B 兩種液體彼此互溶程度極小，以致可忽略不計。則A與B共存時，各組分的蒸氣壓與單獨存在時一樣。 當兩種液體共存時，不管其相對數(shù)量如何，其總蒸氣壓恒大于任一組分的蒸氣壓，而沸點則恒低于任一組分的沸點。*ABppp 液面上的總蒸氣壓等于兩純組分飽和蒸氣壓之和，即第79頁/共175頁蒸 汽 蒸 餾 以水-溴苯系統(tǒng)為例，兩者互溶程度極小，而密度相差極大，很容易分開。 由此可見，在溴苯中通入水氣后，

35、雙液系的沸點比兩個純物的沸點都低，很容易蒸餾。在101.325 kPa時， 水的沸點為373.15 K溴苯的沸點為429 K水和溴苯混合時的沸點為 368.15 K 由于溴苯的摩爾質(zhì)量大，蒸出的混合物中溴苯含量并不低。第80頁/共175頁/Papp368.15273/KTO373.15bTNM水溴苯水+溴苯Q兩種互不相溶液體水-溴苯的蒸氣壓第81頁/共175頁餾出物中兩組分(A為水)的質(zhì)量比計算如下：BABB*BnnnpypBAAA*Annnpyp*AA*BBpnpn*AAA*BBBmpMmpM雖然 小，但 大，所以 也不會太小。*BpBMBm蒸 汽 蒸 餾ABABmMMm第82頁/共175頁

36、1. 熱分析法基本原理：二組分系統(tǒng) C=2，指定壓力不變，雙變量系統(tǒng)單變量系統(tǒng)無變量系統(tǒng)f * = C +1 -=3 - = 1 = 2 = 3f * = 2f * = 1f * = 0第83頁/共175頁 首先將二組分固相系統(tǒng)加熱熔化，記錄冷卻過程中溫度隨時間的變化曲線，即步冷曲線 當系統(tǒng)有新相凝聚，放出相變熱，步冷曲線的斜率變小*1f出現(xiàn)轉(zhuǎn)折點*0f出現(xiàn)水平線段 據(jù)此在T-x圖上標出對應(yīng)的位置，得到二組分低共熔T-x圖*2f*1f*1f*0fTt1. 熱分析法第84頁/共175頁Cd-Bi二元相圖的繪制1.0Bi1.0CdA ABaeH546596bCDD0.7CddFG0.4CdcEBi

37、(s)+熔化物熔化物（單相）熔化物+Cd(s)AHCDFGEBi(s)+Cd(s)0.2Cd00.81CdBip/KT413413t/sCdwMMB第85頁/共175頁Cd-Bi二元相圖的繪制純Bi的步冷曲線/st/KTa546AB1. 加熱到a點，Bi全部熔化1*11fC 2. 冷至A點,固體Bi開始析出2*10fC *1f*0f*1f溫度可以下降溫度不能改變，為Bi熔點3. 全部變?yōu)楣腆wBi后1*11fC 溫度又可以下降純Cd步冷曲線與之相同第86頁/共175頁Cd-Bi二元相圖的繪制/st/KTbCD1. 加熱到b點,Bi-Cd全部熔化1*2 12f 2. 冷至C點,固

38、體Bi開始析出2*2 11f *2f*1f*0f溫度可以下降,組成也可變溫度可以下降3.D點固體Bi、Cd同時析出3*2 10f 溫度不能改變的步冷曲線(Cd)0.2w4.熔液消失,Bi和Cd共存2*2 11f 溫度又可下降*1f第87頁/共175頁Cd-Bi二元相圖的繪制/st/KTcE1. 加熱到c點,Bi、Cd全部熔化1*2 12f 2.冷至E點,Bi和Cd同時析出3*2 10f *2f*0f*1f溫度可以下降,組成也可變溫度不能改變的步冷曲線(Cd)0.4w3. 熔液消失,Bi和Cd共存2*2 11f 溫度又可下降第88頁/共175頁Cd-Bi二元相圖的繪制 圖上有4個相區(qū)： 1. A

39、EH線之上， 熔液(l)單相區(qū)*2f2. ABE之內(nèi)， Bi(s)+ l 兩相區(qū)*1f3. HEM之內(nèi)， Cd(s)+ l 兩相區(qū)*1f4. BEM線以下， Bi(s)+Cd(s)兩相區(qū)*1f第89頁/共175頁Cd-Bi二元相圖的繪制有三條多相平衡曲線1. ACE線，Bi(s)+熔液 共存時的熔液組成線。2. HFE線，Cd(s)+熔液 共存時的熔液組成線。3. BEM線，Bi(s)+熔液+ Cd(s) 三相平衡線，三個相的組成分別由B，E，M三個點表示。第90頁/共175頁Cd-Bi二元相圖的繪制有三個特殊點： A點是純Bi(s)的熔點 H點是純Cd(s)的熔點E點是Bi(s)+熔液+Cd

40、(s)三相共存點。 因為E點溫度均低于A點和H點的溫度，稱為低共熔點在該點析出的混合物稱為低共熔混合物它不是化合物，由兩相組成，僅混合得非常均勻E點的溫度會隨外壓的改變而改變在這T-x圖上，E點僅是某壓力下的一個截點第91頁/共175頁2. 溶解度法 溶解度法主要繪制水-鹽系統(tǒng)相圖N定壓BCAL冰+溶液424(NH ) SO溶液(s)+ 溶液單相4242(NH ) SOH O (s)(s)+4242(NH ) SOH O相圖的繪制00.81.02A(H O)424B (NH ) SOBw273233253293313333353373T/K第92頁/共175頁2. 溶解度法圖

41、中有四個相區(qū)：LAN 以上溶液單相區(qū)LAB 之內(nèi)冰+溶液兩相區(qū) NAC 以上，BAC 線以下，N定壓BCAL冰+溶液424(NH ) SO溶液(s)+ 溶液單相4242(NH ) SOH O (s)(s)+00.81.02A(H O)424B (NH ) SOBw273233253293313333353373T/K與溶液兩相區(qū)424(NH ) SO (s)冰與 兩相區(qū) 424(NH ) SO (s)第93頁/共175頁2. 溶解度法N定壓BCAL冰+溶液424(NH ) SO溶液(s)+ 溶液單相4242(NH ) SOH O (s)(s)+00.81.0

42、2A(H O)424B (NH ) SOBw273233253293313333353373T/K有三條兩相交界線：LA線 冰+溶液兩相共存時，溶液的組成曲線，也稱為冰點下降曲線。AN線 +溶液兩相共存時，溶液的組成曲線，也稱為鹽的飽和溶度曲線。s)(SO)NH(424BAC線 冰+ +溶液三相共存線。s)(SO)NH(424第94頁/共175頁2. 溶解度法N定壓BCAL冰+溶液424(NH ) SO溶液(s)+ 溶液單相4242(NH ) SOH O (s)(s)+00.81.02A(H O)424B (NH ) SOBw273233253293313333353373T

43、/K有兩個特殊點：L點 冰的熔點 鹽的熔點極高，受溶解度和水的沸點限制，在圖上無法標出A點 冰+溶液三相共存點4 24(NH ) SO (s) 溶液組成在A點以左者冷卻，先析出冰；424(NH ) SO (s)在A點以右者冷卻，先析出 第95頁/共175頁2. 溶解度法N定 壓BCAL冰+溶液424(NH ) SO溶 液(s)+ 溶液單相4242(NH ) SOH O (s)(s)+00.81.02A(H O)424B (NH ) SOBw273233253293313333353373T/KSZROY(l)(s)mRZmRY第96頁/共175頁A和B兩個物質(zhì)可以形成兩類化合

44、物：(1)穩(wěn)定化合物，包括穩(wěn)定的水合物，它們有自己 的熔點，在熔點時液相和固相的組成相同。屬于這類系統(tǒng)的有：OHFeCl23的4種水合物s)(FeCl-CuCl(s)32Fe(s)-Au(s)KClCuCl2酚-苯酚OHSOH242的3種水合物3 22Mn(NO )H O的2種水合物第97頁/共175頁如A- C和C-B相圖的拼合12, EEH點是C的熔點3CuCl(A)FeCl(B)相圖相區(qū)組成為有三個熔點兩個低共熔點熔液單相A(s)+lA(s)+C(s)C(s)+B(s)B(s)+l有兩條三相線C(s)+lACA(s)+C(s)E第98頁/共175頁 與 能形成三種穩(wěn)定的水合物OH242S

45、OH242H SOH O242H SO2H O242H SO4H O 濃純硫酸的熔點,在273 K左右 E4點是一水化合物與純硫酸的低共熔點，在235 K。 冬季用管道運送硫酸的濃度為左右第99頁/共175頁(2) 形成不穩(wěn)定化合物222CaF CaCl (s)CaF (s) 熔液1C(s)C (s)熔液 這種化合物沒有自己的熔點，在熔點溫度以下就分解為與化合物組成不同的液相和固相。例如：2CuCl-KCl22Sb-AuNa-K屬于這類系統(tǒng)的還有：K-Na第100頁/共175頁(2) 形成不穩(wěn)定化合物Na-K分解溫度稱為異成分熔點或轉(zhuǎn)熔溫度FON 線也是三相線，但表示液相組成的點在端點FON線

46、也稱為不穩(wěn)定化合物的轉(zhuǎn)熔線第101頁/共175頁由穩(wěn)定化合物轉(zhuǎn)化為不穩(wěn)定化合物原來的熔點逐步變?yōu)檗D(zhuǎn)熔點第102頁/共175頁 兩個組分在固態(tài)和液態(tài)時能彼此按任意比例互溶而不生成化合物，也沒有低共熔點。 以Au-Ag相圖為例梭形區(qū)之上是熔液單相區(qū)梭形區(qū)之下是固體溶液單相區(qū)梭形區(qū)內(nèi)固-液兩相共存上面是熔液組成線，下面是固溶體組成線。第103頁/共175頁 當物系從A點冷卻，進入兩相區(qū)，析出組成為B的固溶體。 繼續(xù)冷卻，液相組成沿 AA1A2 線變化，固相組成沿 BB1B2 線變化 因為Au的熔點比Ag高，固相中含Au較多，液相中含Ag較多。 在B2點對應(yīng)的溫度以下，液相消失。 第104頁/共175

47、頁枝晶偏析 固-液兩相不同于氣-液兩相，析出晶體時，不易與熔化物建立平衡。 由于固相組織的不均勻性，會影響合金的性能。 較早析出的晶體含高熔點組分較多，形成枝晶，后析出的晶體含低熔點組分較多，填充在最早析出的枝晶之間，這種現(xiàn)象稱為枝晶偏析。第105頁/共175頁完全互溶固溶體出現(xiàn)最低或最高點 當兩種組分的粒子大小和晶體結(jié)構(gòu)不完全相同時，它們的T-x圖上會出現(xiàn)最低點或最高點。第106頁/共175頁 兩個組分在液態(tài)可無限混溶，而在固態(tài)只能部分互溶，形成類似于部分互溶雙液系的帽形區(qū)。在帽形區(qū)外，是固溶體單相，在帽形區(qū)內(nèi)，是兩種固溶體兩相共存。 屬于這種類型的相圖形狀各異，現(xiàn)介紹兩種類型：（1）有一低

48、共熔點；（2）有一轉(zhuǎn)熔溫度。第107頁/共175頁(1) 有一低共熔點者相圖上有三個單相區(qū)：AEB線以上，熔液單相區(qū)有三個兩相區(qū)：AEJ區(qū)，熔液 + AJ是固溶體的組成曲線；AJF以左，固溶體單相BCG以右，固溶體單相BEC區(qū)，熔液 + FJECG區(qū)，+ AE，BE是熔液組成線；BC是固溶體的組成曲線；JEC線為三相共存線c等 壓A6235234230f/KTgdbjak1 .0eIHD固溶體 （單相）ECBFJ固溶體 （單相）3(TiNO )x3KNO (A)3TiNO (B)熔液（單相）G第108頁/共175頁(1) 有一低共熔點者c等 壓A6235234230f/KTgdbjak1 .0

49、eIHD固溶體 （單相）ECBFJ固溶體 （單相）3(TiNO )x3KNO (A)3TiNO (B)熔液（單相）G 是兩個固溶體的固相互相共軛共存區(qū) E點為+ 兩個固溶體的低共熔點 兩個固溶體彼此互溶的程度從JF和CG線上讀出FJECG區(qū)第109頁/共175頁(1) 有一低共熔點者c等 壓A6235234230f/KTgdbjak1 .0eIHD固溶體 （單相）ECBFJ固溶體 （單相）3(TiNO )x3KNO (A)3TiNO (B)熔液（單相）G 從a點開始冷到b點，有組成為c的固溶體析出 繼續(xù)冷卻至d 以下，全部凝固為固溶體固相組成沿 I J 線變化 從 j 點開始冷卻，最初析出固熔

50、體液相組成沿 k E 線變化 到達 E 點，熔液同時被固溶體和飽和，這時由J，E，C代表的三相平衡共存。第110頁/共175頁（2） 系統(tǒng)有一轉(zhuǎn)熔溫度59300.81.0Hg513273455433353pBFGCDE(Cd)wACd熔液熔液(單相單相)固溶體固溶體單相單相固溶體固溶體單相單相兩相共存兩相共存兩相共存兩相共存兩相共存兩相共存HgCd( )的相圖 固態(tài)部分互溶且有一轉(zhuǎn)熔溫度第111頁/共175頁（2） 系統(tǒng)有一轉(zhuǎn)熔溫度相圖上有三個單相區(qū)：BCA線以左，熔液單相ADF區(qū)， 固溶體單相BEG以右，固溶體單相有三個兩相區(qū)BCE L+ACD L+FDEG + 因這種平衡

51、組成曲線實驗較難測定，故用虛線表示。59300.81.0Hg513273455433353pBFGCDE(Cd)wACd熔液熔液(單相單相)固溶體固溶體單相單相固溶體固溶體單相單相兩相共存兩相共存兩相共存兩相共存兩相共存兩相共存第112頁/共175頁（2） 系統(tǒng)有一轉(zhuǎn)熔溫度59300.81.0Hg513273455433353pBFGCDE(Cd)wACd熔液熔液(單相單相)固溶體固溶體單相單相固溶體固溶體單相單相兩相共存兩相共存兩相共存兩相共存兩相共存兩相共存 一條三相線CDE是三相共存線：CDE對應(yīng)的溫度稱為轉(zhuǎn)熔溫度。 升溫到455 K時，固溶體消失，轉(zhuǎn)

52、化為組成為C的熔液和組成為E的固溶體1. 熔液（組成為C）2. 固溶體(組成為D)3. 固溶體(組成為E) (s)(s)(l)L 第113頁/共175頁 區(qū)域熔煉是制備高純物質(zhì)的有效方法。可以制備8個9以上的半導體材料（如硅和鍺），5個9以上的有機物或?qū)⒏呔畚镞M行分級。 一般是將高頻加熱環(huán)套在需精煉的棒狀材料的一端，使之局部熔化。 加熱環(huán)再緩慢向前推進，已熔部分重新凝固。由于雜質(zhì)在固相和液相中的分布不等，用這種方法重復(fù)多次，雜質(zhì)就會集中到一端，從而得到高純物質(zhì)。第114頁/共175頁加熱環(huán)移動方向第115頁/共175頁 設(shè)雜質(zhì)在固相和液相中的濃度分別為 和 ，則分凝系數(shù) 為：sClCsKlss

53、CCK ，雜質(zhì)在液相中的濃度大于固相。如果加熱環(huán)自左至右移動，雜質(zhì)集中在右端。s1K ，雜質(zhì)在固相中的濃度大于液相，當加熱環(huán)自左至右移動，雜質(zhì)集中在左端。s1K 第116頁/共175頁的情況s1K 材料中含有雜質(zhì)后，使熔點降低。 相圖上面是熔液，下面是固體，雙線內(nèi)為固液兩相區(qū)因為ssl1 , KC ClC 當加熱至P點，開始熔化，雜質(zhì)濃度為sC加熱環(huán)移開后，組成為N的固體析出，雜質(zhì)濃度為 所以固相含雜質(zhì)比原來少，雜質(zhì)隨加熱環(huán)移動至右端。第117頁/共175頁s1K 的情況雜質(zhì)熔點比提純材料的熔點高lC組成為P的材料熔化時液相中雜質(zhì)含量為sC凝固時對應(yīng)固體N點的雜質(zhì)含量為 所以固相中雜質(zhì)含量比原

54、來多，區(qū)域熔煉的結(jié)果，雜質(zhì)集中在左端。因為ssl1 , KC C 如果材料中同時含有 和 的雜質(zhì)，區(qū)域熔煉結(jié)果必須“斬頭去尾”，中間段才是高純物質(zhì)。1sK1sK第118頁/共175頁等邊三角形坐標表示法當1用正三棱柱體表示，底面正三角形表示組成，柱高表示溫度或壓力*3f可用正三角形平面圖表示3C因為 5 3 2f 無法用相圖表示4f 當1保持溫度或壓力不變當1保持溫度和壓力都不變*2f第119頁/共175頁第120頁/共175頁 在等邊三角形上，沿反時針方向標出三個頂點ABCCwAwBwabc b a co等邊三角形坐標表示法ABC1www 三個頂點分別表示純組分A，B 和 C 三條邊上的點表

55、示相應(yīng)兩個組分的質(zhì)量分數(shù)，對應(yīng)頂點的含量為零三角形內(nèi)任一點都代表三組分系統(tǒng)1abcabc第121頁/共175頁等邊三角形坐標表示法ABCDbcdecCwBwAwcbfDEFG Ha(1) 在平行于底邊的任意一條線上，所有代表物系的點中，含頂角組分的質(zhì)量分數(shù)相等。 例如，d，e，f 物系點，含A的質(zhì)量分數(shù)相同(2) 在通過頂點的任一條線上，其余兩組分之比相等。例如，AD線上， bcbc第122頁/共175頁等邊三角形坐標表示法ABCbSaCwBwAwbDOdfE(3) 如果代表兩個三個組分系統(tǒng)的D點和E點，混合成新系統(tǒng)的物系點O必定落在DE連線上。 O點的位置可用杠桿規(guī)則求算。用 分別代表D和E

56、的質(zhì)量，則有：ED,mmDEmODmOE 哪個物系含量多，O點就靠近那個物系點。第123頁/共175頁等邊三角形坐標表示法ABCCwBwAwHEGFD(4) 由三個三組分系統(tǒng)D，E，F(xiàn)混合而成的新系統(tǒng)的物系點，落在這三點組成三角形的重心位置，即H點。 先用杠桿規(guī)則求出D，E混合后新系統(tǒng)的物系點G 再用杠桿規(guī)則求G，F(xiàn)混合后的新系統(tǒng)物系點H，H 即為DEF的重心。第124頁/共175頁等邊三角形坐標表示法例如，Ab線上，S中含A多，b中含A少。BCbSaCwBwAwbDOdfEA(5) 設(shè)S為三組分系統(tǒng) 當S中析出A組分，剩余液相組成沿AS延長線變化，設(shè)到達b 。AbAmSmbS若在 b 中加入

57、A組分，物系點向頂點A移動。 析出A的質(zhì)量可以用杠桿規(guī)則求算：第125頁/共175頁（1）有一對部分互溶系統(tǒng) 醋酸(A)和氯仿(B) 能無限混溶 但氯仿和水只能部分互溶 醋酸(A) 和水(C)也能無限混溶 在它們組成的三組分系統(tǒng)相圖上出現(xiàn)一個帽形區(qū)，在a和b之間，溶液分為兩層第126頁/共175頁（1）有一對部分互溶系統(tǒng) 一層是在醋酸存在下，水在氯仿中的飽和液，如一系列 a 點所示 另一層是氯仿在水中的飽和液，如一系列 b 點所示這對溶液稱為共軛溶液第127頁/共175頁（1）有一對部分互溶系統(tǒng) 在物系點為c的系統(tǒng)中加醋酸，物系點向A移動1 1ab 由于醋酸在兩層中含量不等，所以連結(jié)線 不一定

58、與底邊平行。 到達 時，對應(yīng)的兩相組成為 和1a1b1c第128頁/共175頁（1）有一對部分互溶系統(tǒng) 繼續(xù)加醋酸，使B，C兩組分互溶度增加，連結(jié)線縮短，最后縮為一點 組成帽形區(qū)的 aOb 曲線稱為雙結(jié)點溶解度曲線或雙結(jié)線 這時兩層溶液界面消失，成單相。 O點稱為等溫會溶點或褶點第129頁/共175頁 將三液體中有一對部分互溶的系統(tǒng)畫成正三棱柱形立體圖，縱坐標為溫度，每個水平截面為正三角形組成圖。 溫度不斷升高，互溶程度加大，兩液相共存的帽形區(qū)逐漸縮小 最后到達K點，成均一單相 將所有等溫下的雙結(jié)線連成一個曲面，在這曲面之內(nèi)是兩相區(qū)。第130頁/共175頁 將立體圖中的所有等溫線都投影到平面上

59、，得投影圖第131頁/共175頁 乙烯腈(A)與水(B)， 乙烯腈與乙醇(C)只能部分互溶，而水與乙醇可無限混溶，在相圖上出現(xiàn)了兩個溶液分層的帽形區(qū)。帽形區(qū)之外是溶液單相區(qū)在aDb，cFd內(nèi)兩相共存各相的組成可從連結(jié)線上讀出第132頁/共175頁 溫度降低，帽形區(qū)擴大，最后疊合在abdc內(nèi)兩相共存在abdc外為溶液單相 但上、下兩個溶液單相區(qū)內(nèi)，A的含量不等第133頁/共175頁 乙烯腈(A)-水(B)-乙醚(C)彼此都只能部分互溶 因此正三角形相圖上有三個溶液分層的兩相區(qū) 在帽形區(qū)以外，是完全互溶單相區(qū)。第134頁/共175頁 降低溫度，三個帽形區(qū)擴大以至重疊。 靠近頂點的三小塊用1表示的是

60、單相區(qū) 2表示的三小塊是三組分彼此部分互溶的兩相區(qū) 中間用3表示的EDF紅色區(qū)是三個彼此不互溶溶液的三相區(qū)這三個溶液的組成分別由D，E，F(xiàn)三點表示第135頁/共175頁因為*0fC 在等溫、等壓下， D，E，F(xiàn)三相的濃度有定值若某物系如P點所示三個相的相對質(zhì)量可以使用杠桿規(guī)則計算( ,l)( ,l)m DHEm EDH( ,l)( ,l)m DGFm FDG第136頁/共175頁 對沸點靠近或有共沸現(xiàn)象的液體混合物，可以用萃取的方法分離。 通常芳烴A與烷烴B完全互溶，芳烴A與萃取劑S也能互溶，而烷烴與萃取劑互溶度很小。一般根據(jù)分配系數(shù)，選擇合適的萃取劑。 對芳烴和烷烴的分離，常用二乙二醇醚為萃