1、2020/7/25,1,（2）杠桿規(guī)則（lever rule） 應(yīng)用計算共存兩相的量 推導(dǎo)系統(tǒng)點在O，壓力p1， 組成zB，液相點M，組成xB，氣 相點N，組成yB，MN連線稱結(jié)線 設(shè)：總物質(zhì)的量n（總），液相和氣相 量n（l）和n（g）則n（總） = n（l）+ n（g） 對B物料衡算 n（總）zB = n（l）xB + n（g）yB n（l）+ n（g） zB = n（l）xB + n（g）yB n（g）（zByB） = n（l）（xB zB ） 即 n（g）ON = n（l）MO 或,2020/7/25,2,討論 杠桿規(guī)則表示兩相平衡(共存)時，兩相物質(zhì)的量與兩相點到系統(tǒng)點的距離成反比：

2、相點離系統(tǒng)點越短（近），對應(yīng)物質(zhì)的量越大 利用合比定理，易得 n(l)/n(總)=ON/MN 或 n(g)/n(總)=MO/MN 組成用質(zhì)量百分?jǐn)?shù)或其它方式表示，杠桿規(guī)則同樣適用,2020/7/25,3,例10.4將5mol苯(A)和5mol甲苯(B)混合，在95、p下，氣液兩相平衡，相應(yīng)的組成為xB=0.7, yB=0.2，求偶合系統(tǒng)中氣液兩相的物質(zhì)的量各為多少？又，氣、液二相中，甲苯和苯的量各為多少 解：先確定系統(tǒng)點的組成 聯(lián)立 解得 n（l）= 6 mol n（g）= 4 mol,2020/7/25,4,（3）理想的液態(tài)混合物的沸點組成圖(Tx(y)圖) 概況 定壓(例，101.325k

3、Pa)，組成為橫坐標(biāo)，溫度為縱坐標(biāo)，作Tx(y)圖，稱溫度組成圖，又稱沸點-組成圖（boiling point composition diagram） 制作 理想的液態(tài)混合物可計算作沸點組成圖。例，苯和甲苯 條件需知不同t下的 步驟（1）標(biāo)出純物質(zhì)的Tb： Tb，A=110.6 ，Tb，B=80.1 （2）計算某沸點時的xB，yB。依據(jù)：總有 故總有，即I.M.的沸點總在二純組分之間,2020/7/25,5,（3）例， 90時，pA*=54.22kPa，pB*=136.12kPa，當(dāng)Tb=90時p=101.325kPa=pA*+(pB*-pA*)xB=54.22+(136.12-54.22)

4、xB 解之，xB0.575，yB=pB/p=pB*xB/p=136.120.575/101.325=0.773 非理想的液態(tài)混合物實驗得出。例，乙醇(A)環(huán)已烷(B)系統(tǒng)的相圖 不同組成的液態(tài)A、B混合物，一定壓力(101.325kPa)下加熱至沸，得相應(yīng)的沸點溫度稱泡點（bubble point），以此可畫出泡點線或沸點線 不同組成的A、B混合氣體，一定壓力下降溫至開始液化或出現(xiàn)露點（dew point），以此可畫出液化線或露點線 二組分理想的液態(tài)混合物的沸點-組成圖如下頁圖示,2020/7/25,6,討論對理想的液態(tài)混合物 將沸點組成圖與蒸氣壓組成圖比較，均為單“葉”狀，但“葉”的兩端高低

5、相反。原因：蒸氣壓越高，沸點越低 相圖分析與蒸氣壓組成圖相似：液相線以下為單液相區(qū)，氣相線以上是單氣相區(qū)，兩區(qū)內(nèi)自由度均為2，,系統(tǒng)點是實相點；兩線之間是氣液兩相平衡區(qū)，自由度為1。一個系統(tǒng)點對應(yīng)兩個相點，兩相物質(zhì)組成之比滿足杠桿規(guī)則 分析組成為zB ab升溫過程：在a點為單液相，至a，開始汽化，ab區(qū)間，氣液兩相平衡，M、N分別為系統(tǒng)點在O時氣液相相點。高于b，成單氣相。ab溫度區(qū)間稱組成為zB的系統(tǒng)的沸點區(qū)間，此區(qū)內(nèi)，溫度變化，系統(tǒng)點組成不變，相點組成和兩相的相對量變化：系統(tǒng)組成不同，沸點亦變化,2020/7/25,7,2. 非理想完全互溶雙液系的壓力-組成圖和沸點-組成圖 與理想的液態(tài)混

6、合物的相圖比較 （1）非理想的液態(tài)混合物的類型及壓力-組成圖 概況液態(tài)混合物大多與拉烏爾定律有偏差，有幾種情形 （a）A、B皆為締合分子，組成溶液后離解或締合度減小，A的分子數(shù)增加，苯蒸氣壓平增大，產(chǎn)生正偏差。例，水和乙醇的混合物 （b）兩組分混合后反應(yīng)生成化合物，A和B的分子數(shù)減少，蒸氣壓降低，產(chǎn)生負(fù)偏差。例，水和氯化氫的混合物 （c）各組分引力不同，如A-B間引力小于A-A或B-B間引力，A、B混合后蒸氣壓增大，產(chǎn)生正偏差；如A-B之間引力大于A-A或B-B間引力，A-B混合后蒸氣壓減小，產(chǎn)生負(fù)偏差 經(jīng)驗證明，組分A正偏差，組分B也正偏差。反之亦然,2020/7/25,8,2020/7/2

7、5,9,偏差的類型根據(jù)正負(fù)偏差的大小，可分為三種類型 (a)產(chǎn)生一般正（負(fù)）偏差正（負(fù)）偏差的不大，在全部濃度范圍內(nèi)仍能保持，稱產(chǎn)生一般正（負(fù)）偏差系統(tǒng) 特點：相圖與理想液態(tài)混合物相圖形狀相似，呈“單葉”型 (b)產(chǎn)生最大正偏差正偏差較大，系統(tǒng)蒸氣壓出現(xiàn)最大值pmax，且pApB稱最大正偏差系統(tǒng)，該點的組成一定，且yB=xB，自由度為零。點E將圖形分成“雙葉”型，如乙醇環(huán)已烷，水乙醇等系統(tǒng) (c)產(chǎn)生最大負(fù)偏差負(fù)偏差較大，系統(tǒng)蒸氣在壓出現(xiàn)最小值 pmin ，且pApminpB稱最大負(fù)偏差系統(tǒng)，該點的組成一定，且yB=xB，自由度為零。點E將圖形分成“雙葉”型，稱最大負(fù)偏差系統(tǒng)，如水-鹽酸等系統(tǒng)

8、 柯若華路夫(Kolvolof)規(guī)則(1881年)在蒸氣壓組成圖(溫度組成圖)中，若有極大點或極小點，則在該點處蒸氣相組成和溶液組成相同,2020/7/25,10,2020/7/25,11,（2）非理想的液態(tài)混合物的沸點組成圖 概況 產(chǎn)生一般正、負(fù)偏差特點 相圖形狀及分析與理想液態(tài)混合物似 永有Tb,ATbTb,B 永有yBxB。意義：精餾可得兩個純組分 產(chǎn)生最大正、負(fù)偏差溫度相圖形狀與理想混合物不同特點 蒸氣壓越大，沸點越低，若有pmax，定有 Tmin；若有pmin，定有Tmax。圖形為“雙葉”型，M點氣液兩相組成相同，此組成的液體氣化或氣體液化，氣液相組成不變，沸點不變，稱恒沸點。組成為xM混合物稱“恒沸點混合物”。有“最高恒沸溫度”或“最低恒沸溫度”,2020/7/25,12,因有，在恒沸點以左，yBxB，以右