第五章相平衡课件

第五章相平衡课件第1页，共99页，2023年，2月20日，星期三1.理解相律的推导和意义，会用相律分析系统的自由度；2.掌握单组分系统、二组分(理想和实际)双夜系统各种类型相图(T-x-y、p-x-y)的特点和应用；3.能用相律分析相图，并用杠杆规则进行计算。（指出各区、线、点的稳定相态、存在的平衡及自由度数）；基本要求

4.掌握简单低共熔混合物的固-液系统相图，并掌握步冷曲线的绘制。第2页，共99页，2023年，2月20日，星期三相平衡是热力学在化学领域中的重要应用之一。研究多相体系的平衡在化学、化工的科研和生产中有重要的意义，例如：溶解、蒸馏、重结晶、萃取、提纯及金相分析等方面都要用到相平衡的知识。相图（phasediagram）

表达多相体系的状态如何随温度、压力、组成等强度性质变化而变化的图形，称为相图。第3页，共99页，2023年，2月20日，星期三§5.1相律相体系内部物理和化学性质完全均匀的部分称为相。相与相之间在指定条件下有明显的界面，在界面上宏观性质的改变是飞跃式的。体系中相的总数称为相数，用Φ表示。气体，不论有多少种气体混合，只有一个气相。液体，按其互溶程度可以组成一相、两相或三相共存。固体，一般有一种固体便有一个相。两种固体粉末无论混合得多么均匀，仍是两个相（固体溶液除外，它是单相）（1）几个基本概念1.相第4页，共99页，2023年，2月20日，星期三(1)热平衡条件：设体系有 个相，达到平衡时，各相具有相同温度2.相平衡一定条件下，当一个多相系统中各相性质和数量均不随时间变化时，系统处于相平衡。在一个封闭的多相体系中，相与相之间可以有热的交换、功的传递和物质的交流。对具有F个相体系的热力学平衡，实际上包含了如下四个平衡条件：(2)压力平衡条件：达到平衡时各相的压力相等第5页，共99页，2023年，2月20日，星期三（4）化学平衡条件：化学变化达到平衡（3）相平衡条件：任一物质B在各相中的化学势相等，相变达到平衡第6页，共99页，2023年，2月20日，星期三３.物种数和组分数

物种数系统中所含的化学物质（分子）数称为系统的“物种数”，用符号S表示。组分数足以表示系统中各相组成所需要的最少独立物种数称为系统的“组分数”，用符号C表示。如果系统中没有化学反应发生，则在平衡系统中就没有化学平衡存在，这时一般说来有组分数C

=物种数S第7页，共99页，2023年，2月20日，星期三组分数C=物种数S–独立化学平衡数R独立化学平衡数R

：任意一个反应式不能由其它反应式求得。如果系统中还存在浓度关系，则组分数C=物种数S–独立化学平衡数R–独立浓度有关系R‘第8页，共99页，2023年，2月20日，星期三独立浓度限制数R′第9页，共99页，2023年，2月20日，星期三在一个相平衡系统中，系统的温度、压力及各相的组成均可发生变化。它们即是所谓的变量。但它们并不一定能独立地变化。例如，某一相中有S

种物质，但若S–1种物质的摩尔分数确定了，则第S

种物质的摩尔分数必然确定。我们将在一定范围内可独立改变而不影响系统原有相数的变量的数目称为：自由度数(f)。4.自由度数纯水气、液两相平衡系统：f=1变量：T，p但：第10页，共99页，2023年，2月20日，星期三5.相律相律是相平衡体系中揭示相数

，独立组分数C和自由度f之间关系的规律，可用上式表示。式中2通常指T，p两个变量。相律最早由Gibbs提出，所以又称为Gibbs相律。如果除T，p外，还受其它力场影响，则2改用n表示，即：第11页，共99页，2023年，2月20日，星期三相律推导：相律：确定系统的自由度数自由度数=总变量数－非独立变量数

=总变量数－关联变量的方程式总变量数：包括温度、压力及组成

S种物质分布于个相中的每一相一相中有S个组成变量个相中共有

S个组成变量系统总的变量数为：

S+2第12页，共99页，2023年，2月20日，星期三方程式数：每一相中组成变量间每一种物质，化学势相等的方程式数=

－1S种物质，化学势相等的方程式数=S（

－1）个相中共有个关联组成的方程平衡时每种物质在各相中的化学势相等，即...…第13页，共99页，2023年，2月20日，星期三若存在R个独立的化学平衡反应，每一个反应若还有R′个独立的限制条件则系统中关联变量的方程式个数为:+S（

－1）+R+R′R个独立平衡反应对应R个方程式第14页，共99页，2023年，2月20日，星期三相律：——Gibbs相律自由度数=总变量数－关联变量的方程式C为组分数f=(

S+2)-{+S（

－1）+R+R′}=(s-R-R′)-+2第15页，共99页，2023年，2月20日，星期三3.几点说明（1）推导时，假设每一相中S种物质均存在，实际情况与此不符也成立：某一相中若不存在某物质时，组成变量少一个，化学势方程式也减少一个。（2）相律中的2表示系统整体的温度、压力皆相同。与此条件不符的系统，如渗透系统，则需修正补充。（3）相律中的2表示只考虑温度、压力对系统相平衡的影响，但也需考虑其它因素（如电场、磁场、重力场等）对系统相平衡的影响时，相律的形式应为（4）对于大气压力下凝聚系统，压力影响很小，相律的形式为第16页，共99页，2023年，2月20日，星期三6.相律的意义多组分多相系统是十分复杂的，但借助相律可以确定研究的方向。它表明相平衡系统中有几个独立变量，当独立变量选定之后，其他变量必为这几个独立变量的函数，尽管我们不知这些函数的具体形式。解：R=1，R´=1（因为从NH4Cl出发，处于同一相，两种产物符合比例1:1）,

C=S–R–R´=3–1–1=1，

=2，

f=C–

+2=1–2+2=1，表明T、p、气相组成中仅一个可任意变化。例1：今有密闭抽空容器中有过量固体NH4Cl，有下列分解反应:NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)，求：此系统的R、R´

、C、

、f各为多少？第17页，共99页，2023年，2月20日，星期三例2：一密闭抽空容器中有CaCO3(s)分解反应：

CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)求:此系统S、R、R´

、C、f？解：S=3，R=1，R´=0(浓度限制条件R’要求成比例的物质在同一相，此题中CaO与CO2

为两相)；

C=S–R–R´=3–1=2，P=3，

f=C–

+2=2–3+2=1

第18页，共99页，2023年，2月20日，星期三例5.1.1碳酸钠与水可以形成下列几种水合物，Na2CO3.H2O、Na2CO3.7H2O、Na2CO3.10H2O.（1）试说明标准压力下，与碳酸钠水溶液和冰共存的含水盐最多可以有几种？（2）试说明在30℃时，可与水蒸气平衡共存的含水盐最多可以有几种？解：（1）压力恒定，f*＝C－Φ＋1C＝2，Φ最多时，f应最小，f最小为0，C－Φ＋1＝0∴Φ＝3，溶液和冰各占一相，仅剩一相，所以，含水盐最多有一种。（2）指定温度，f*＝C－Φ＋1当f*＝0时Φ＝3水蒸气占一相，还剩2相，所以含水盐最多只能有两种。第19页，共99页，2023年，2月20日，星期三§5-2

单组分系统相图1.相律分析单组分系统不涉及组成，要描述其状态只需T、p两个变量单组分系统的相图p－T图相图（phasediagram）

表达多相体系的状态如何随温度、压力、组成等强度性质变化而变化的图形，称为相图。第20页，共99页，2023年，2月20日，星期三2.水的相图中常压力下，g、l、s三相双变量系统F=2单变量系统

F=1无变量系统

F=0冰水水蒸气冰水冰水蒸气水水蒸气第21页，共99页，2023年，2月20日，星期三温度t/℃

系统的饱和蒸气压p/kPa平衡压力p/kPa

水水蒸气冰水蒸气冰水

-200.1260.103193.5×103-150.1910.165156.0×103-100.2890.260110.4×103-50.4220.41459.8×103

0.010.6100.6100.610202.338407.376100101.3252001554.437422066表5.2.1水的相平衡数据第22页，共99页，2023年，2月20日，星期三OA：冰的熔点曲线OB：冰的饱和蒸气压曲线OC：水的饱和蒸气压曲线（蒸发）

斜率

斜率

斜率线：f＝1OC′：过冷水饱和蒸气压曲线第23页，共99页，2023年，2月20日，星期三

点：f＝0

O：三相点（0.01C，0.610kPa）三相点与冰点0C差别：

——溶解了空气，凝固点降低

——压力因素面：f=2

三个单相区l、g、s组分压力/Pa温度/K相Φ三相点单（水）610273.163（s,l,g）冰点多（水、空气等）101325273.152（s,l）第24页，共99页，2023年，2月20日，星期三说明：（1）在高压下除普通的冰外，尚有几种不同晶型的冰（2）对多数物质来说，在熔化过程中体积增大，故熔点曲线的斜率为正值，如CO2相图第25页，共99页，2023年，2月20日，星期三§5-3二组分系统理想液态混合物的气—液平衡相图描述二组分系统变量：T、p、x

二组分系统相律形式：

f=C–

+2=2–

+2=4–

。

=1时，相数最少，自由度f=3，为最大，有三个独立变量（T、p、组成），作图应为立体图。第26页，共99页，2023年，2月20日，星期三二组分系统相图：气—液平衡相图理想系统真实系统一般正偏差最大正偏差一般负偏差最大负偏差液态完全互溶系统

p-x、t-x图液态部分互溶系统

t-x图气相组成介于两液相之间气相组成位于两液相同侧液态完全不互溶系统t-x图第27页，共99页，2023年，2月20日，星期三1.理想液态混合物系统压力—组成图A、B形成理想液态混合物：分压符合Raoult定律A组分分压：B组分分压：气相总压：——均成直线关系液相线：气相总压p与液相组成x之间的关系曲线第28页，共99页，2023年，2月20日，星期三气相线：总压p与气相组成y之间的关系曲线甲苯（A）—苯（B）系统甲苯(A)—苯(B)系统：对易挥发组分苯B：——易挥发组分在气相中的组成大于它在液相中的组成第29页，共99页，2023年，2月20日，星期三应用相图可以了解指定系统在外界条件改变时的相变化情况。若在一个带活塞的导热气缸中有总组成为xB(M)(简写为xM)的A，B二组分系统，将气缸置于100°C恒温槽中。起始系统压力pa，系统的状态点相当于右图中的a

点。当压力缓慢降低时，系统点沿恒组成线垂直向下移动。在到达L1前,0A1BabL1G1L2G2L3G3xLxMxGlgt=const.l+gMxBp

C6H5CH3(A)-C6H6(B)第30页，共99页，2023年，2月20日，星期三2、杠杆规则：设：nG－气相量

nL－液相量整理可得：即：杠杆规则——确定两共存相的量第31页，共99页，2023年，2月20日，星期三3.理想液态混合物系统温度—组成图甲苯（A）—苯（B）系统某温度下气液平衡时、计算杠杆规则也适用于t~x图泡点线露点线第32页，共99页，2023年，2月20日，星期三4.二组分真实液态混合物的气—液平衡相图真实液态混合物往往对拉乌尔定律产生偏差,按p~x图可将偏差分为四类:

一般正偏差一般负偏差最大正偏差最大负偏差第33页，共99页，2023年，2月20日，星期三(1)一般正偏差系统1.压力—组成图苯(A)—丙酮(B)系统第34页，共99页，2023年，2月20日，星期三（2）一般负偏差系统氯仿(A)—乙醚(B)系统第35页，共99页，2023年，2月20日，星期三（3）最大正偏差系统实际蒸气总压比拉乌尔定律计算的蒸气总压大，且在某一组成范围内比易挥发组分的饱和蒸气压还大，实际蒸气总压出现最大值甲醇(A)—氯仿(B)系统第36页，共99页，2023年，2月20日，星期三（4）最大负偏差系统实际蒸气总压比拉乌尔定律计算的蒸气总压小，且在某一组成范围内比易难发组分的饱和蒸气压还小，实际蒸气总压出现最小值氯仿(A)—丙酮(B)系统第37页，共99页，2023年，2月20日，星期三去掉分压线，加上气相线：氯仿(A)—丙酮(B)系统甲醇(A)—氯仿(B)系统最高点：液相线和气相线相切最低点：液相线和气相线相切柯诺瓦洛夫—吉布斯（Konovalov—Gibbs）定律：若液态混合物中增加某组分B后，蒸气总压增加，则yB>xB在p–x图（或T–x图）中的最高点或最低点上，yB=xB第38页，共99页，2023年，2月20日，星期三

2．温度—组成图

氯仿(A)—丙酮(B)系统甲醇(A)—氯仿(B)系统p–x图上最高点

T–x图上最低点（yB=xB

）最低恒沸点→恒沸混合物p–x图上最低高点

T–x图上最高点（yB=xB

）最高恒沸点→恒沸混合物最大负偏差

最大正偏差改变压力：可改变恒沸混合物组成，或使恒沸点消失。第39页，共99页，2023年，2月20日，星期三3小结第40页，共99页，2023年，2月20日，星期三精馏原理：将液态混合物同时经多次部分气化和部分冷凝部分冷凝时气相部分气化时液相→易挥发组分纯B→难挥发组分纯A具有最高(低)恒沸点的二组分系统：精馏后只能得到一个纯组分+恒沸混合物，不能同时得到两个纯组分第41页，共99页，2023年，2月20日，星期三P、Q分别为A和B的凝固点PL、

QL

：凝固点降低曲线S1S2：三相线

三相线对应的温度－低共熔点温度；低共熔混合物F=

C–P+1=2–3+1=0三相线

§5-6二组分固态不互溶系统液—固平衡相图1.相图的分析第42页，共99页，2023年，2月20日，星期三a→e降温过程分析：刚离开：A(s)+B(s)（l消失）（l组成不变、量变）a点：液态d点刚到达：A(s)+l(L)e点A(s)、B(s)两相的量不变，降温过程l相组成及A(s)、l两相量均变b点：开始析出A(s)注：两相区内两相的量符合杠杆规则第43页，共99页，2023年，2月20日，星期三2.热分析法：Bi-Cd系统的冷却曲线及相图冷却曲线拐点：发生相变,F=1

平台：纯物质两相平衡或二组分三相平衡,F=0第44页，共99页，2023年，2月20日，星期三3.溶解度法：H2O—(NH4)2SO4系统的相图应用：结晶分离盐类(NH4)2SO4质量分数大于39.75％时才能通过降温获得(NH4)2SO4晶体第45页，共99页，2023年，2月20日，星期三稳定化合物：有相合熔点在固相、液相都可存在例：苯酚(A)－苯胺(B)系统中

A、B分子1:1的化合物C

C6H5OHC6H5NH2此图可看成由两个简单低共熔混合物相图组合而成§6-7生成化合物的二组分凝聚系统相图1．生成稳定化合物系统

苯酚(A)—苯胺(B)系统第46页，共99页，2023年，2月20日，星期三具有多种稳定化合物：系统

生成三个化合物系统

第47页，共99页，2023年，2月20日，星期三2．生成不稳定化合物系统不稳定化合物，只能在固态时存在三相线第48页，共99页，2023年，2月20日，星期三系统相图不稳定化合物二水合氯化钠在熔化时分解第49页，共99页，2023年，2月20日，星期三4.完全不互溶系统的温度-组成图当两种液体的性质相差极大时，它们之间的相互溶解度非常之小，甚至测量不出来，我们就说这两种液体完全不互溶。水和多数有机液体形成的系统就属于这一类。液态完全不互溶系统的温度-组成图L2QgPtABA(l)+B(l)GL1g+A(l)g+B(l)xBp=const.第50页，共99页，2023年，2月20日，星期三L2QgPtABA(l)+B(l)GL1g+A(l)g+B(l)xBp=const.一定温度下纯液体A,B有自己确定的饱和蒸气压、，两不互溶液体共存时系统的蒸气压应为这两种纯液体饱和蒸气压之和，即p=+。某温度下p等于外压，则两液体同时沸腾，这一温度被称为共沸点。可见同外压下，两液体的共沸点低于两液体各自的沸点，如在101.325kPa外压下，水的沸点为100°C，氯苯的沸点为130°C，水和氯苯的共沸点为91°C。第51页，共99页，2023年，2月20日，星期三L2QgPtABA(l)+B(l)GL1g+A(l)g+B(l)xBp=const.完全不互溶系统的温度－组成图如右图所示，四个区域的相平衡关系如图所标。在恒压下，三相平衡时，F=2–3+1=0。所以，共沸点为定值。只要这三相共存，平衡时的温度及三相的组成就不变。气相组成为：L1L2线为三相线，L1点

L2点为平衡时两液相点，G点为气相点。第52页，共99页，2023年，2月20日，星期三在共沸点，两液相受热转变为气相时

A(l)+B(l)

g加热冷却液体A和B的物质的量是按线段GL2和线L1G之比转变为气相的。如果系统中两液体的量正好是这一比例，系统受热离开三相线时是两液体同时消失而进入气相区。若系统中A液体的量较大，在系统受热离开三相线时，B线消失而A与气相平衡，成为两组分两相系统。因F=2–2+1=1，故两相平衡温度可以改变。L2QgPtABA(l)+B(l)GL1g+A(l)g+B(l)xBp=const.第53页，共99页，2023年，2月20日，星期三利用共沸点低于每一种纯液体沸点这个原理，可以把不溶于水的高沸点的液体和水一起蒸馏，使两液体在略低于水的沸点下共沸，以保证高沸点液体不致于因温度过高而分解，达到提纯的目的。馏出物经冷却成为该液体和水，由于两者不互溶，所以很容易分开。这种方法称为水蒸气蒸馏。气相组成是温度的函数。在g＋A(l)两相区内，气相中A的蒸气是饱和的，B的蒸气是不饱和的。L2QgPtABA(l)+B(l)GL1g+A(l)g+B(l)xBp=const.第54页，共99页，2023年，2月20日，星期三3．完全不互溶系统的温度—组成图二组分完全不互溶t共<tA*<tB*共沸点t共：p总＝p外时温度应用：水蒸气蒸馏——不溶于水的高沸点的液体和水一起蒸馏，使两液体在低于水的沸点下共沸，以保证高沸点液体不致因温度过高而分解，达到提纯的目的第55页，共99页，2023年，2月20日，星期三利用共沸点低于每一种纯液体沸点这个原理，可以把不溶于水的高沸点的液体和水一起蒸馏，使两液体在略低于水的沸点下共沸，以保证高沸点液体不致于因温度过高而分解，达到提纯的目的。馏出物经冷却成为该液体和水，由于两者不互溶，所以很容易分开。这种方法称为水蒸气蒸馏。L2QgPtABA(l)+B(l)GL1g+A(l)g+B(l)xBp=const.第56页，共99页，2023年，2月20日，星期三5.4二组分液态完全不互溶系统的液气平衡相图5.4.1蒸气压和沸点蒸气压大于任一纯组分，共沸点温度低于任一纯组分。完全不互溶相图蒸气压与沸点关系图101325第57页，共99页，2023年，2月20日，星期三5.4.2液液平衡和液气平衡相图水和苯系统的液液平衡和液气平衡相图p=101325Pagl(B)+g水（A）苯（B）t/℃10080.1l(A)+gl(A)+l(B)第58页，共99页，2023年，2月20日，星期三5.4.3水蒸气蒸馏水蒸气消耗系数此系数越小，表明水蒸气蒸馏的效率越高。从上式可看出，有机物的蒸气压越高，摩尔质量越大，水蒸气消耗系数越小，效率越高。第59页，共99页，2023年，2月20日，星期三5.5二组分液态部分互溶系统的液液平衡和液气平衡的相图

5.5.1二组分液态部分互溶系统溶液的特点第60页，共99页，2023年，2月20日，星期三水(A)-异丁醇(B)系统的液液平衡相图5.5.2液液平衡相图5.5.2.1具有最高会溶温度的液液平衡相图406A0.20.40.60.8BT/KwB定压单相区两相区最高会溶点第61页，共99页，2023年，2月20日，星期三水-三乙基胺的溶解度示意图水和烟碱的溶解度示意图A5.5.2.2具有最低会溶温度的液液平衡相图5.5.2.3同时具有最高和最低会溶温度的系统第62页，共99页，2023年，2月20日，星期三5.5.2.4不具有会溶温度的系统在它们成为溶液的温度范围内完全互溶，坐标系中没有曲线。

第63页，共99页，2023年，2月20日，星期三恒压下的气液相图变压下的气液相图水(A)-异丁醇(B)气液平衡相图恒压T/KAxBBAxBBT/K高压低压A0.20.40.60.8B360370380390T/K101325Pagl1+gl1l2g+l2l1+l25.5.3气液平衡相图第64页，共99页，2023年，2月20日，星期三5.6二组分固态完全不互溶系统的凝聚系统平衡相图

5.6.1热分析法绘相图（根据步冷曲线画相图）Bi-Cd系统的步冷曲线Bi-Cd系统的相图596546413Bi0.20.40.60.8CdlBi(s)+ll+Cd(s)Bi(s)+Cd(s)W(Cd)0.00.20.40.81.0第65页，共99页，2023年，2月20日，星期三5.6二组分固态完全不互溶系统的凝聚系统平衡相图

5.6.1热分析法绘相图（根据步冷曲线画相图）Bi-Cd系统的步冷曲线Bi-Cd系统的相图596546413Bi0.20.40.60.8CdlBi(s)+ll+Cd(s)Bi(s)+Cd(s)W(Cd)0.00.20.40.81.0第66页，共99页，2023年，2月20日，星期三5.6.2根据溶解度画相图

(NH4)2SO4(B)0.20.40.60.8H20(A)水的凝固点下降曲线硫酸铵的溶解度曲线oabdc定压水-硫酸铵系统的相图请看200页例5.3。第67页，共99页，2023年，2月20日，星期三5.6.4.1形成稳定化合物系统稳定化合物：固态化合物熔化时不分解，液体的组成和固体相同。特点：在相图上表现为与平衡曲线相接的垂线，步冷曲线与纯物质相同。5.6.4生成化合物的固液平衡相图第68页，共99页，2023年，2月20日，星期三Mg(A)Mg2Si(C)Si(B)l压力恒定镁-硅系统相图组成与C相同的步冷曲

有n种相合熔点化合物系统相图，可分成(n+1)个具有简单低共熔混合物系统的相图。请看图5.27水和硫酸系统相图第69页，共99页，2023年，2月20日，星期三

5.6.4.2生成不稳定化合物系统的相图

不稳定化合物：没有达到熔点以前就分解的化合物。特点：在相图上T有形线。钠-钾系统相图组成与C相同的步冷曲线Na(A)Na2K(C)K(B)T/K液体区定压NDxB第70页，共99页，2023年，2月20日，星期三若要得纯的不稳定化合物C(s)，熔液组成应在何处？T/K应在I点和E点所对应的组成之间

若在I点和G点所对应的组成之间，冷却时可能混有A(s)杂质，使C(s)不纯。第71页，共99页，2023年，2月20日，星期三5.7二组分固态完全互溶与部分互溶系统的凝聚系统平衡相图5.7.1固态完全互溶系统的液固平衡相图定压定压ll+sl+slssABAB没有极值的二组分固态完全互溶系统液固平衡相图有极值的二组分固态完全互溶系统液固平衡相图第72页，共99页，2023年，2月20日，星期三定压AB定压AB5.7.2固态部分互溶系统的液固平衡相图定压定压AAB有低共熔点系统的固固和液固平衡相图有转熔温度系统的固固平衡和液固平衡相图B第73页，共99页，2023年，2月20日，星期三5.8三组分系统液液平衡相图三组分系统相律分析温度和压力都可变等温等压时第74页，共99页，2023年，2月20日，星期三三组分系统组成的表示方法B020406080100100806040200100806040200ACwBwCwAP5.8.1三组分系统的组成表示法

如图所示，按逆时针方向表示组成；3个顶点表示纯物质，3条边表示2组分系统。等边三角形内的任一点P表示3组分系统。分别由P作直线平行于3条边，将直线交于代表对应的角组成的坐标轴，可读出P点组成为：A48%，B31%，C25%。第75页，共99页，2023年，2月20日，星期三B020406080100100806040200100806040200ACwBwCwAB020406080100100806040200100806040200ACwBwCwAMN3个规则（1）等含量规则平行于某一边的直线上各点，所含对角组分质量分数相等。（2）等比例规则过顶点C的任一直线上各点，C的含量不同，但AB的质量分数之比相等。等含量规则示意图等比例规则示意图第76页，共99页，2023年，2月20日，星期三B020406080100100806040200100806040200ACwBwCwADFE(3)杠杆规则2个三组分系统D和E组成新系统F，F的系统点必然位于DE线上，杠杆规则仍适用。杠杆规则示意图第77页，共99页，2023年，2月20日，星期三5.8.2部分互溶的三液体系统

5.8.2.1能形成一对共轭溶液时C020406080100100806040200100806040200BAwBwCwAa1aa2a3a4b1b2b3b4bdcc1c2c3O醋酸（A）、氯仿（B）、水（C）在等温条件下的相图醋酸（A）、氯仿（B）、水（C）在变温条件下的相图第78页，共99页，2023年，2月20日，星期三B020406080100100806040200100806040200ACwBwCwA5.8.2.2能形成多对共轭溶液时形成3对个溶液的三组分液体系统相图第79页，共99页，2023年，2月20日，星期三5.8.2.3萃取原理S二乙二醇醚020406080100100806040200100806040200B烷烃A芳烃wBwCwAGFHOy1x1x2x3y2y3第80页，共99页，2023年，2月20日，星期三第5章总结一、相律温度和压力都不恒定压力或温度一定压力、温度都一定其中

C=S-R-R′例：求下列系统中的(1)将任意量的N2、H2、NH3在25℃,101.325kPa下置于同一容器中，相互不反应。(2)在450℃将的N2和H2混合放入容器中发生反应达平衡。第81页，共99页，2023年，2月20日，星期三解：（1）S=3R=0R′=0C=S-R-R′=3

二、单组分系统相图单相区：

2.二相线：

3.曲线交点为三相点：

第82页，共99页，2023年，2月20日，星期三三、二组分系统相图种类2.完全互溶系统的相图第83页，共99页，2023年，2月20日，星期三甲苯和苯在压力一定时的T-x(y)图第84页，共99页，2023年，2月20日，星期三

p-x（y）图T-x（y）图具有最低恒沸物系统的相图第85页，共99页，2023年，2月20日，星期三3.完全不互溶系统的相图液态完全不互溶系统的液液平衡和液气平衡相图固态完全不互溶系统的固固平衡和液固平衡相图(NH4)2SO4(B)0.20.40.60.8H20(A)水的凝固点下降曲线硫酸铵的溶解度曲线oabdc定压水-硫酸铵系统的相图第86页，共99页，2023年，2月20日，星期三4.部分互溶系统的相图液态部分互溶系统的液液平衡和液气平衡相图固体部分互溶系统的固固平衡和液固平衡相图恒压下的气液相图变压下的气液相图水(A)-异丁醇(B)气液平衡相图恒压T/KAxBBAxBBT/K高压低压A0.20.40.60.8B360370380390T/K101325Pagl1+gl1l2g+l2l1+l2第87页，共99页，2023年，2月20日，星期三定压定压AAB有低共熔点系统的固固和液固平衡相图有转熔温度系统的固固平衡和液固平衡相图第88页，共99页，2023年，2月20日，星期三四、二组分相图的基本特征1.单相区：气体为单相，液体和固体能互溶的为单相区，不互溶的各为一相。2.单相线：凡是垂线都是单组分纯物质。3.二相区：总是介于两个单相区或单相线之间，4.三相线：凡水平线都是三相线。5.杠杆规则五、三组分系统相图第89页，共99页，2023年，2月20日，星期三第90页，共99页，2023年，2月20日，星期三恒压下的气液相图变压下的气液相图水(A)-异丁醇(B)气液平衡相图恒压T/KAxBBAxBBT/K高压低压A0.20.40.60.8B360370380390T/K101325Pagl1+gl1l2g+l2l1+l2第91页，共99页，2023年，2月20日，星期三B020406080100100806040200100806040200ACwBwCwA第92页，共99页，2023年，2月20日，星期三B0204060