06 第五章 相平衡.ppt

第1页：第五章相平衡

第五章相平衡

第2页：本章目录

本章目录

第3页：第五章相平衡：研究对象

第五章相平衡相平衡、热平衡和化学平衡是热力学在化学领域中的重要应用,也是化学热力学的主要研究对象

相平衡研究对生产和科学研究具有重大的实际意义

例如在化学研究和化学生产过程的分离操作中,经常会遇到各种相变化过程,如蒸发、冷凝、升华、溶解、结晶和萃取等,这些过程及到不同相之间的物质传递

第4页：第五章相平衡相平衡研究

第五章相平衡相平衡研究是选择分离方法、设计分离装置以及实现最佳操作的理论基础

除了分离以外,相平衡及其基本理论还广泛应用于冶金、材料科学、地质矿物学、晶体生长等学科中,对这些部门的科研和生产有着重要的指导意义

第5页：物质的稳定相和二相平衡

物质的稳定相和二相平衡

物质的稳定相和二相平衡dm|p= -SmdTSm(g)>Sm(l)>Sm(s)问题的引入:为什么高温下纯物质,气相较液、固相稳定,而在低温下,固相较气相和液相稳定?

第6页：物质的稳定相和二相平衡

物质的稳定相和二相平衡

第7页：物质的稳定相和二相平衡任何

物质的稳定相和二相平衡任何物态的化学势都是随压力而增大

在高压下固相相对稳定;反之在低压下气相相对稳定

第8页：物质的稳定相和二相平衡：方程两相平衡

物质的稳定相和二相平衡：方程两相平衡

Clapeyron 方程两相平衡时,如果两相体系的温度与压力的变化分别dT和dp,两相的化学变化分别为d()和d()

若维持两相平衡,就是过程从T →T +dT ,p →p +dp 时又达到新的相平衡

则() + d() = () + d()两式相减,得d() = d()而dG= -SdT+ Vdp所以-Sm*(dT+ V m*()dp= -Sm*()dT+ V m*()dp

第9页：此式适

Clapeyron 方程上式就是称克拉佩龙(Clapeyron)方程,它表示纯物质在两相平衡时,平衡压力与平衡温度之间的关系

此式适用于任意两相间平衡的体系

第10页：物质的稳定相和二相平衡

物质的稳定相和二相平衡

Clapeyron 方程

第11页：物质的稳定相和二相平衡：克拉佩龙方程

eyron 方程上二式子

克劳修斯-克拉佩龙方程,又称克-克方程,适用与液-气,固-气平衡,可利用该式子来计算一些液体的蒸气压与温度的关系

Clapeyron 方程上二式子称为克劳修斯-克拉佩龙方程

第12页：物质的稳定相和二相平衡：下气化

Clapeyron 方程特鲁顿(Trouton)规则特鲁顿(Trouton)规则一些液体在正常沸点(Tb)下气化时,可以根据这一规则,粗略估计蒸发热和正常沸点的数值

需要注意的是,这一规则只适用于一些不缔合的分子液体体系

第13页：相与相律

体系中相的总数

相数,用P表示

相律(Phase Rule)相(phase)体系内部物理和化

第14页：热平衡条件

Phase Rule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P个相体系的热力学平衡,实际上包含了如下四个平衡条件:(1)热平衡条件:设体系有α、β、.P个相,达到平衡时,各相具有相同温度(2)压力平衡条件:达到平衡时各相的压力相等

第15页：相平衡条件

Phase Rule(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(4)化学平衡条件:化学变化达到平衡

第16页：物质的稳定相和二相平衡：平衡性质

物质的稳定相和二相平衡：平衡性质

Phase RuleNumber of degrees of freedom of system一个多相系统的相平衡状态(平衡性质)是由体系的强度性质决定的

H2O(l)TpH2O(l)TH2O(g)p

第17页：度和浓度等

需要的独立的强度性质数目

体系的自由度数f

Phase Rule确定体系平衡状态所需要的独立的强度性质数

第18页：条件自由度

变量以外的其它强度变量数

条件自由度,用f*表示

Phase Rule指定了压力和温度

第19页：物质的稳定相和二相平衡：单组分系统

物质的稳定相和二相平衡：单组分系统

Phase Rule单组分系统:水保持液态(单相)可在一定的温度、压力范围内任意变化;而气液平衡(沸腾,两相)时压力一定温度(沸点)必一定,仅有一个可变;当气液固(三相)平衡时,温度和压力均为一定值,不能变化

因此,这三种情况下的自由度数分别称为2,1,0

第20页：必须引进规律计算

Phase Rule双组分系统:如盐水系统,影响相态的有温度T、压力p和盐的量x

当保持一液相时,T、p、x 均可一定范围内改变,故自由度为3;当保持盐水溶液+盐固体两相时,压力一定,组成(溶解度)仅是温度的关系,压力变,溶解度也变,说明可以改变的变量为2个,自由度2

多组分系统:直接分析F 比较麻烦

第21页：物质的稳定相和二相平衡：独立组分数

物质的稳定相和二相平衡：独立组分数

Phase Rule独立组分数(number of independent component)在平衡体系所处的条件下,能够确保各相组成所需的最少独立物种数称为独立组分数

它的数值等于体系中所有物种数S 减去体系中独立的化学平衡数R,再减去各物种间的浓度限制条件R'

第22页：物质的稳定相和二相平衡：体系的总变量数

物质的稳定相和二相平衡：体系的总变量数

Phase Rule体系的总变量数:考虑一个含有S个化学组分,P个相的多组分多相体系,并假设每一种组分都存在于各相中T,p ,x1,x2,x1, x2,xsp共有SP+2个关联式数目:P个μ1= μ1= μ1PS(P-1) 个若体系中存在R 个独立的化学反应,则有R个化学平衡常数关联式

第23页：物质的稳定相和二相平衡：个其它

物质的稳定相和二相平衡：个其它

Phase Rule若在各浓度变量之间还有R个其它的,上述关联式未包括的限制条件;则Define:C: number of independent component--Gibbs Phase rule

第24页：应用相律仅适

应用相律仅适用于相平衡系统,不使用于非平衡体系

相律是各种相平衡体系都必须遵守的规律

但从相律得到的结论只是定性的,它只能确定平衡体系中可以独立改变的强度性质的数目,而不能具体指出是哪些强度性质,也不能指出这些强度性质之间的函数关系,如不能得出液体的蒸气压与温度的具体关系

第25页：应用在组分数的计算

应用在组分数的计算

应用在组分数的计算式C=S-R-R'中,R是指独立存在的化学平衡数,若其中一个反应可由其它反应组合得到,则不是独立的

例如在C(s)、CO(g)、CO2(g)和O2(g)组成的系统中可能存在反应:C(s)+(1/2)O2(g)=CO(g)、C(s)+O2(g)=CO2(g)、C(s)+CO2(g)=2CO(g)、CO(g)+(1/2)O2(g)=CO2(g)等,但只有两个反应是独立的即R=2,因为其中两个反应通过加减组合可得到其它反应

第26页：应用在组分数的计算

应用在组分数的计算式C=S-R-R'中,其它浓度限制条件R'通常是反应产生的产物符合一定比例(仅对同相有效,通常指气相,固相一般不考虑)或者人为指定而引起的个数

第27页：应用

应用关于相态数P的计算:气相不管有多少物质,一般只有一个相;液体不分层时也只有一个相,分层时一层一相;固体物质不形成固溶体时一个固体一个相,形成固溶体时与液相类似

若某相存在的量很少可以忽略不计时,则可不算,例如凝聚系统不考虑气相

第28页：物质的稳定相和二相平衡

物质的稳定相和二相平衡

Phase Rule确定下列体系的自由度数Ag(s)Ag2O(s)O2(g)O2(g)O2(g)N2(g)Ar(g)O2(g)N2(g)Ar(g)上述半透膜都只允许O2(g)通过

第29页：单组分体系相图相律的一般形式

单组分体系相图相律的一般形式n: 除浓度变量外,能影响系统平衡状态的其它强度变量的数目

第30页：单组分体系相图

单组分体系相图

单组分体系相图(Phase Equilibria of one-component Systems)C=1, f = 1-P+2 =3-P当P=1单相双变量体系f=2两相平衡单变量体系P=2f=1三相共存无变量体系P=3f=0

第31页：水的相图三个单相区

水的相图三个单相区在气、液、固三个单相区内,,温度和压力独立地有限度地变化不会引起相的改变

第32页：这时气-液界面消失

Phase Equilibria of one-componentsystems三条两相平衡线,压力与温度只能改变一个,指定了压力,则温度由体系自定

TB是气-液两相平衡线,即水的蒸气压曲线

它不能任意延长,终止于临界点

第33页：单组分体系相图相律的一般形式：的延长线

单组分体系相图相律的一般形式：的延长线

Phase Equilibria of one-componentsystemsAT 是气-固两相平衡线,即冰的升华曲线,理论上可延长至0 K附近

TC 是液-固两相平衡线,当C点延长至压力大于2*108Pa时,相图变得复杂,有不同结构的冰生成

TD 是TB的延长线,是过冷水和水蒸气的介稳平衡线

第34页：水的相图

水的相图

水的相图O点是三相点(triple point),气-液-固三相共存,三相点的温度和压力皆由体系自定

H2O的三相点温度为273.16 K,压力为610.62 Pa

第35页：水的相图

水的相图

水的相图TB线斜率为正

TB线斜率为正

TC线斜率为负

第36页：水的相图三相点

水的相图三相点是物质自身的特性,不能加以改变,如水的三相点(273.16 K, 610 Pa)冰点是在大气压力下,水、冰、气三相共存

当大气压力为101325Pa时,冰点温度为273.15K,改变外压,冰点也随之改变

三相点与冰点的区别

第37页：因外压增加

因外压增加

Phase Equilibria of one-componentsystems三相点与冰点的区别冰点温度比三相点温度低0.01K是由两种因素造成的:(1)因外压增加,使凝固点下降;0.00748K(2)因水中溶有空气,使凝固点下降0.00241K三条两相平衡线的斜率均可由Clausius-Clapeyron方程或Clapeyron方程求得

第38页：单组分体系相图相律的一般形式

单组分体系相图相律的一般形式

Phase Equilibria of one-componentsystems高压下有六种不同晶态的冰

第39页：硫的相图硫

硫的相图硫存在四种相:单斜硫(M)、斜防方硫(R),液态硫(j)与硫蒸气(g)

出于单组分体系最多只能三相共存,因而在硫的相图中有可能一共存在着四个三相点

第40页：硫的相图

硫的相图如果把斜方硫迅速加热或者将液态硫迅速冷却便可能出现如5-2-3中所示的斜方硫与液态缓慢间的平衡状态

如果斜方硫缓慢加热或者液态硫缓慢冷却,便得不到斜方硫与液态硫之间的二相共存,而是斜方硫与单斜硫或液态硫与单斜硫之间的二相平衡,如图5-2-3所示

图中具有四个三相点、实线是稳定平衡态,虚线为介稳平衡态

第41页：条件自由度：通常固定一个变量

条件自由度：通常固定一个变量

二组分体系相图相律分析:通常固定一个变量,做成平面相图( T, p , xB )T=常数P -x 图(蒸汽压-组成图)较常用P = 常数T -x 图(沸点-组成图)常用xB= 常数T -p 图不常用

条件自由度:

第42页：具有简单低共溶混合物的相图

具有简单低共溶混合物的相图由于压力对固液平衡影响很小,所以一般固-液平衡相图只作T -x 图.1. 具有简单低共溶混合物的相图特点: 液态时完全互溶;固态时完全不容;两种物质之间不发生任何反应.

第43页：具有简单低共溶混合物的相图

具有简单低共溶混合物的相图

第44页：具有简单低共溶混合物的相图

具有简单低共溶混合物的相图

具有简单低共溶混合物的相图Bi -Cd 体系的步冷曲线Bi 20%Cd40%Cd70%CdCdt/oCBi CdwB%204070LBi(s)+LCd(s)+LBi(s)+Cd(s)

第45页：具有简单低共溶混合物的相图：系有新相凝聚

具有简单低共溶混合物的相图步冷曲线:在冷却过程中样品温度随时间的变化曲线当体系有新相凝聚,放出相变热,步冷曲线的斜率改变

f*=1,出现转折点;f*=0,出现水平线段

据此在T-x图上标出对应的位置,得到低共熔T-x图

第46页：具有简单低共溶混合物的相图：低共熔点

具有简单低共溶混合物的相图：低共熔点

具有简单低共溶混合物的相图TA wB% BLA(s)+LB(s)+LA(s)+B(s)+LA(s)+B(s)monabmo,no: 熔点(下降)曲线ab: 三相(平衡)线o: 低共熔点(eutectic point)m,n: 纯物质熔点40%混合物: 低共熔混合物(具有最低熔点)

第47页：具有简单低共溶混合物的相图

具有简单低共溶混合物的相图

第48页：具有简单低共溶混合物的相图

具有简单低共溶混合物的相图

第49页：条曲线

具有简单低共溶混合物的相图第1条与第7条分别是纯Bi与纯Cd的步冷曲线

对于第条曲线:a-b段为熔融物的冷却阶段

在B点,温度为271度,是纯Bi的熔点,此时体系为Bi的液固二相平衡,相律f=0, 因而体系的温度能维持不变,故在曲线上山现一平阶

第50页：具有简单低共溶混合物的相图

具有简单低共溶混合物的相图第2条曲线为10%Cd混合物的步冷曲线

A-b段为熔融液的冷却阶段

在b点,熔融液中的Bi已经达到饱和,在这时便开始结晶出固态Bi,成为晶态Bi与熔融液的二相平衡

第51页：直到所有的熔融液全部变成固体

具有简单低共溶混合物的相图在c点,即冷却到413K时,熔融液不但对Bi饱和,而且对Cd也达到饱和

这时如果体系散失热,固态Bi与固态Cd成为固态低熔混合物而同时结晶出来成为三相平衡体系

此时的自由度为0,无变量因素存在,在曲线上出现一平阶

第52页：具有简单低共溶混合物的相图：的步冷曲线

具有简单低共溶混合物的相图曲线3、5和6为分别含Cd 28%、62%与83%的步冷曲线,冷却情况与第2条曲线相似、但后两者当熔融液下降到转折温度时先对Cd饱和,所以先结晶的固态物质为Cd

而曲线4比较特殊,当温度下降到413K时,对Cd与Bi同时达到饱和,因此在413K时当体系散失热量,便同时结晶出Bi与Cd晶体

因而自由度为=0,温度不能改变,所以在b点出现平阶

第53页：配置冷却液指导结晶工艺

具有简单低共溶混合物的相图溶解度法(制水-盐相图)配置不同浓度的溶液,降温测其溶解度根据大量实验数据,绘制出水-盐的T-x图

应用:配置冷却液指导结晶工艺

第54页：杠杆原理杠杆原理在相图

中将联结两个平衡相的线,

联结线、如图5-3-2中的GH线就是一条联结线,通过联结线不但可以知道平衡二相的组成而且,还可以知道平衡二相的数量比(摩尔比或质量比)

杠杆原理杠杆原理在相图中将联结两个平衡相的线

第55页：杠杆原理

杠杆原理

第56页：杠杆原理上

杠杆原理上式就是杠杆规则

根据杠杆规则和相图组成坐标的单位,可计算平衡两相物质的质量或物质的量的相对值

比如图5-3-2中的F点,其质量比为

第57页：杠杆原理：相的物质的量

杠杆原理(a) 杠杆规则适用于求任何两相区平衡两相的数量

(b) 若横坐标为摩尔分数,则所求为两相的物质的量(n);若横坐标为质量分数,则所求为两相的质量

第58页：二组分体系相图相律分析

二组分体系相图相律分析

Phase equilibria of two-component systems

第59页：二组分盐水体系对水-盐系统

二组分盐水体系对水-盐系统

二组分盐水体系对水-盐系统,盐在水中有一定的溶解度,因此可先固定温度,改变组成观察相态和测定溶解度的变化数据;然后改变温度,测定相态和溶解度与组成的关系

将温度-溶解度组成关系作成图,即为相图

第60页：二组分盐水体系溶液所能

共同熔化的温度,所以正点

最低共熔点

二组分盐水体系溶液所能存在的最低温度

第61页：二组分盐水体系水-盐冷冻液

二组分盐水体系水-盐冷冻液在化工生产和科学研究中常要用到低温浴,配制合适的水-盐体系,可以得到不同的低温冷冻液

例如:水盐体系低共熔温度252 K218 K262.5 K257.8 K在冬天,为防止路面结冰,撒上盐,实际用的就是冰点下降原理

第62页：结晶法提纯盐类

结晶法提纯盐类

第63页：形成稳定化合物的相图

形成稳定固态化合物的体系生成化合物的系统两种物质生成若干种分子间化合物,但在固态时不形成固溶体(1) 形成稳定化合物的相图包括稳定的水合物,它们有自己的熔点,在熔点时液相和固相的组成相同

属于这类体系的有:等

第64页：形成稳定固态化合物的体系

形成稳定固态化合物的体系

第65页：化合物在其熔点之下不分解化

形成稳定固态化合物的体系特点:化合物在其熔点之下不分解化合物熔化时,液相组成与化合物相同具有相合熔点(congruent melting point) 的化合物

第66页：具有不稳定化合物的相图

具有不稳定化合物的相图

第67页：具有不稳定化合物的相图：分解温度

具有不稳定化合物的相图：分解温度

具有不稳定化合物的相图CaF2·CaCl2(s)CaF2(s)+solution 737oC不稳定化合物在某温度下分解成固相和溶液,溶液组成与原化合物不同.分解温度: 不相合熔点(incongruent melting point)不稳定化合物又称为具有不相合熔点的化合物

第68页：形成部分互溶固溶体的体系

形成部分互溶固溶体的体系

形成固溶体的二组分固液体系形成完全互溶固溶体的体系形成部分互溶固溶体的体系

第69页：形成完全互溶固溶体的体系

形成完全互溶固溶体的体系

第70页：形成完全互溶固溶体的体系

形成完全互溶固溶体的体系

第71页：部分互溶的固溶体相图

部分互溶的固溶体相图

第72页：竖线代表纯物质

部分互溶的固溶体相图几条规律:竖线代表纯物质(包括化合物)水平线代表三相线(一般即为三个交点代表的三相)垂直方向上相邻的相区相数不同(一般差1)两相区共存的两相由左右相邻相区确定

第73页：区域提纯

区域提纯

第74页：条件自由度：双液系的气

条件自由度：双液系的气

双液系的气-液平衡相律分析:通常固定一个变量,做成平面相图( T, p , xB )T=常数P -x 图(蒸汽压-组成图)较常用P = 常数T -x 图(沸点-组成图)常用xB= 常数T -p 图不常用

条件自由度:

第75页：二组分理想混合物的相图

二组分理想混合物的相图

二组分理想混合物的相图(1) p -x 图

第76页：二组分理想混合物的相图

二组分理想混合物的相图

二组分理想混合物的相图A xB Bx0y0

第77页：二组分理想混合物的相图：气相线

二组分理想混合物的相图pA xB B气相线:表示气相组成与系统压力的关系液相线:表示液相组成和系统压力的关系LL+GGp1p2p3

第78页：T-X图的绘制

二组分理想混合物的相图(2) T -X 图作图:(a) 通过实验,测定在一定压力下不同组成的溶液的沸点及沸腾时的气、液相组成,然后绘制相图(b) 由p -x图绘出

第79页：双液系的气-液平衡相律分析

双液系的气-液平衡相律分析

A xBBp0T1T2T3TA xBBT1T2T3Tb,BTb,AP=p05.4.1 二组分理想混合物的相图

第80页：双液系的气-液平衡相律分析：物系点

TA BxB X0yBa o b物系点:代表体系总组成的点(o)

相点:代表各相组成的点(a 、b)

(a) 在封闭体系中发生相变时,物系点沿垂线变化(b)两相平衡时物系点和相点在一条水平线上5.4.1 二组分理想混合物的相图

第81页：二组分理想混合物的相图：液相中的组分

二组分理想混合物的相图如果则即易挥发的组分在气相中的成分大于液相中的组分,反之亦然

第82页：二组分理想混合物的相图在等

二组分理想混合物的相图在等温条件下,p-x-y 图分为三个区域

在液相线之上,体系压力高于任一混合物的饱和蒸气压,气相无法存在,是液相区

在气相线之下,体系压力低于任一混合物的饱和蒸气压,液相无法存在,是气相区

第83页：二组分理想混合物的相图

二组分理想混合物的相图

第84页：接近理想溶液的相图

接近理想溶液的相图

二组分混合物的相图(1) 与理想溶液偏差不大pA xBBLGL+GGLL+GTA xBB

第85页：形成恒沸混合物的物质

形成恒沸混合物的物质

第86页：形成恒沸混合物恒沸混合物

形成恒沸混合物恒沸混合物的蒸气压较其左右组成的溶液为大,则这恒沸混合物的沸点必定较其左右组成的溶液为低,成为最低恒沸点,例如图5-4-3所示

如果恒沸混合物的蒸气压较其它组成为小,则其恒沸点便较其它组成为高,成为最高恒沸点

第87页：有恒定的沸点--恒沸点

有恒定的沸点--恒沸点

形成恒沸混合物特点:有恒定的沸点--恒沸点;(azeotropic point)沸腾时,气、液相组成相同--恒沸混合物;恒沸点的温度及恒沸混合物的组成随压力而变

H2O(A) -C2H5OH(B) 的恒沸点及恒沸物的组成P/kPa 17.29 53.54 101.33 193.49ta/0C 39.20 63.04 78.15 95.35wB% 98.7 96.25 95.6 95.25

第88页：具有恒沸点的混合物

具有恒沸点的混合物

形成恒沸混合物具有恒沸点的混合物,不能用一般的精馏方法同时得到两种纯组分.

第89页：二组分混合物的相图最低恒沸混

处在最低恒沸点时的混合物

最低恒沸混合物(Low-boiling azeotrope)

二组分混合物的相图最低恒沸混合物在T-x(y)图上

第90页：若组分

二组分混合物偏差的原因(1)若组分A或组分B为缔合分子,在组成溶液后发生解离或减低缔合度,则溶洗衣机中便会增中A分子或B分子的数目

因而能加大组分的蒸气压,产生正偏现象

当发生较大程度的正偏关昔,就会在p-x图上发生蒸气压的极大值,在T-x图上出现最低恒沸点

第91页：若溶液中的二种组分

二组分混合物偏差的原因(2)若溶液中的二种组分,由于氢键、偶极等原因在溶液中生成化合物,则溶液中A、B二种组分的分子数都会相对地减速少,因而蒸气压便较拉乌尔定律计算的为小,于是便发生负偏差,如果负偏差的程度较大时,便会在p-x图上发生蒸气压的极小值,在T-x相同图上出现最高恒沸点

第92页：二组分混合物偏差的原因若两

二组分混合物偏差的原因若两组分A与B分子间的引力不同于同种分子间A与A、B与B间的引力,当异种分子间的引力大于同种分子间的引力,便能稍许发生负偏差,反之则稍许发生正偏差

第93页：二组分混合物偏差的原因一般

二组分混合物偏差的原因一般正偏差系统:蒸气总压对理想正偏差,且总压界于两个纯组分的饱和蒸气压之间

例如苯-丙酮系统

最大正偏差系统:蒸气总压对理想正偏差,且一定范围总压比易挥发纯组分的饱和蒸气压还大

第94页：例如氯仿-丙酮系统

二组分混合物偏差的原因一般负偏差系统:蒸气总压对理想负偏差,且总压界于两个纯组分的饱和蒸气压之间

例如氯仿-乙醚系统

最大负偏差系统:蒸气总压对理想负偏差,且一定范围总压比难挥发纯组分的饱和蒸气压还小

第95页：二组分混合物相图

二组分混合物相图

第96页：完全不互溶的双液体系不互溶双

完全不互溶的双液体系不互溶双液系的特点如果A,B两种液体彼此互溶程度极小,以致可忽略不计

则A与B共存时,各组分的蒸气压与单独存在时一样,液面上的总蒸气压等于两纯组分饱和蒸气压之和

当两种液体共存时,不管其相对数量如何,其总蒸气压恒大于任一组分的蒸气压,而沸点则恒低于任一组分的沸点

第97页：完全不互溶的双液体系

完全不互溶的双液体系

第98页：完全不互溶的双液体系

完全不互溶的双液体系

第99页：完全不互溶双液体系水蒸气蒸馏

完全不互溶双液体系水蒸气蒸馏以水-溴苯体系为例,两者互溶程度极小,而密度相差极大,很容易分开,图中是蒸气压随温度变化的曲线

由表可见,在溴苯中通入水气后,双液系的沸点比两个纯物的沸点都低,很容易蒸馏

由于溴苯的摩尔质量大,蒸出的混合物中溴苯含量并不低

第100页：完全不互溶的双液体系

完全不互溶的双液体系

第101页：蒸馏如有一组成

蒸馏如有一组成为x1的A,B二组分溶液,加热到T1时开始沸腾,与之平衡的气相组为y1,显然含B量显著增加

将组成为y1的蒸气冷凝,液相中含B量下降,组成沿OA线上升,沸点也升至T2,这时对应的气相组成为y2

接收T1-T2间的馏出物,组成在y1与y2之间,剩余液组成为x2,A含量增加

第102页：精馏取组成

精馏取组成为x的混合物从精馏塔的半高处加入,这时温度为,物系点为O,对应的液、气相组成分别为和

组成为的气相在塔中上升,温度降为,有部分组成为的液体凝聚,气相组成为,含B的量增多

组成为的气体在塔中继续上升,温度降为,如此继续,到塔顶,温度为纯B的沸点,蒸气冷凝物几乎是纯B

第103页：部分互溶双液系

部分互溶双液系

第104页：部分互溶双液系

部分互溶双液系

第105页：三组分体系的相图

三组分体系的相图

三组分体系的相图Phase Diagrams of Ternary Systems相律分析:C=3 f = 3 -P + 2 = 5 -P固定温度或压力温度、压力均固定

第106页：三组分体系的相图等边

三组分体系的相图等边

三组分体系的相图等边三角形坐标(Equilateral Triangular coordinates)顶点: 纯组分边: 二组分体系三角形内的点:三组分体系

第107页：三组分体系的相图

三组分体系的相图ABCa bX CX AX B位于平行于某一边的直线上的点所代表的体系,其所含对应顶角的组分的组成相同.

第108页：位于通过某顶点的任

三组分体系的相图(2) 位于通过某顶点的任一直线上的点所代表的体系, 其它两顶点组分的浓度之比相同ABCab(如果在体系中加入或减少A的含量,体系的组成将沿此直线变化.)X CX AX B

第109页：两个三组分体系混合

三组分体系的相图(3) 两个三组分体系混合,混合后的组成可由杠杆规则求出ABCaobxCxAxB三个体系混合,混合物的组成如何求?

第110页：一对部分互溶的双液相体系

一对部分互溶的双液相体系

第111页：简单的三组分体系相图

简单的三组分体系相图

三组分体系的相图2.简单的三组分体系相图(1) 部分互溶体系(a) 只有一对部分互溶液体的体系例: C6H6(A) -(CH2CH2OH)2O (B) -C6H14(C)A~B, A~C 完全互溶B~C 部分互溶

第112页：三组分体系的相图：二甘醇

三组分体系的相图：二甘醇

三组分体系的相图A(苯)B(二甘醇)C(正己烷)wC%WA%WB%aLL1+ L2a:临界点(plait point)

第113页：这时两层溶液界面消失

缩短,最后缩为一点,O点

等温会溶点(isothermal consolute point),这时两层溶液界面消失,成单相

继续加醋酸,使B,C两组分互溶度增加,连结线缩短

第114页：三组分体系的相图

三组分体系的相图

第115页：三组分体系的相图

三组分体系的相图

第116页：分配定律

分配定律

第117页：萃取

萃取

萃取(extraction)原理萃取(extraction)原理苯二甘醚正己烷t b /oC苯80.2正己烷68.7二甘醚264

第118页：萃取分配定律

萃取分配定律在一定温度下,用一种溶剂从另一互不相溶的溶液里或固体中抽提出某种物质的过程叫萃取(extraction),用溶剂从溶液中抽提物质叫液-液萃取,用溶剂从固体中抽提物质叫固-液萃取

用于抽提的溶剂叫萃取剂,被抽提的物质叫萃取物

第119页：萃取分配定律

萃取分配定律

第120页：萃取分配定律

萃取分配定律

第121页：萃取剂与被萃

萃取分配定律萃取剂的选择原则:1. 萃取剂与被萃取物易于分离;2. 分配系数尽可能大;

第122页：萃取过程

萃取过程