【文章內容簡介】 兩個溫度之間只能部分互溶。 C39。TcT形成一個完全封閉的溶度曲線，曲線之內是兩液相區(qū)。 2023/3/10 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 部分互溶的雙液系 2023/3/10 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 部分互溶的雙液系 （ 4） 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，一直是彼此部分互溶，不具有會溶溫度。 2023/3/10 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 不互溶的雙液系 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，液面上的 總蒸氣壓等于兩純組分飽和蒸氣壓之和 。 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。 通常在水銀的表面蓋一層水，企圖減少汞蒸氣，其實是徒勞的。 *B*A ppp ??即： 2023/3/10 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 不互溶的雙液系 水蒸氣蒸餾 以水 溴苯體系為例，兩者互溶程度極小，而密度相差極大，很容易分開，圖中是蒸氣壓隨溫度變化的曲線。 物系 蒸氣壓曲線 沸點溴苯 QM 429K水 QN 水 + 溴苯 QO 由表可見，在溴苯中通入水氣后，雙液系的沸點比兩個純物的沸點都低，很容易蒸餾。由于溴苯的摩爾質量大，蒸出的混合物中溴苯含量并不低。 2023/3/10 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 不互溶的雙液系 2023/3/10 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 不互溶的雙液系 餾出物中兩組分的質量比計算如下： BABB*B nnnpyp???BAAA*A nnnpyp???AABBAB*A*B//MmMmnnpp ?? *B B B*A A Am p Mm p M??雖然 小，但 大，所以 也不會太小。 *Bp BMBm2023/3/10 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 簡單的低共熔混合物 （ 1） 熱分析法繪制低共熔相圖 基本原理 ：二組分體系 ，指定壓力不變， 2?C ??????? 31* Cf1?? 2*f雙變量體系 21*單變量體系 30* ?f無變量體系 首先將二組分體系加熱熔化，記錄冷卻過程中溫度隨時間的變化曲線，即 步冷曲線（ cooling curve） 。 當體系有新相凝聚，放出相變熱，步冷曲線的斜率改變。 ， 出現(xiàn)轉折點 ； ， 出現(xiàn)水平線段 。據(jù)此在Tx圖上標出對應的位置，得到低共熔 Tx圖。 * 1f ?* 0f ?2023/3/10 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 CdBi二元相圖的繪制 Bi和純 Cd的熔點 將 100?Bi的試管加熱熔化，記錄步冷曲線，如 a所示。在546K時出現(xiàn)水平線段，這時有Bi(s)出現(xiàn)，凝固熱抵消了自然散熱，體系溫度不變， 這時條件自由度 。當熔液全部凝固， ，溫度繼續(xù)下降。所以 546 K是Bi的熔點。 * 1 1 1 2 0fC? ? ? ? ? ? ?F*1, 1f??F 同理，在步冷曲線 e上， 596 K是純 Cd的熔點。分別標在 Tx圖上。 2023/3/10 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 CdBi二元相圖的繪制 2023/3/10 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 CdBi二元相圖的繪制 2． 作含 20?Cd， 80?Bi的步冷曲線 。 將混合物加熱熔化，記錄步冷曲線如 b所示。在 C點，曲線發(fā)生轉折，有 Bi(s)析出，降溫速度變慢； * 1 2 1 2 1fC? ? ? ? ? ? ?F 0312* ????f 至 D點， Cd(s)也開始析出，溫度不變； 2023/3/10 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 CdBi二元相圖的繪制 2． 作含 20?Cd， 80?Bi的步冷曲線 。 至 D’點，熔液全部凝結為 Bi(s)和 Cd(s)， 溫度又開始下降； 1212* ????f 含 70?Cd的步冷曲線 d情況類似，只是轉折點 F處先析出Cd(s)。 將轉折點分別標在 Tx圖上。 2023/3/10 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 CdBi二元相圖的繪制 2023/3/10 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 CdBi二元相圖的繪制 3． 作含 40?Cd的步冷曲線 將含 40?Cd， 60?Bi的體系加熱熔化，記錄步冷曲線如 C所示。開始，溫度下降均勻，到達 E點時， Bi(s)， Cd(s)同時析出，出現(xiàn)水平線段。 * 1 2 1 3 0fC? ? ? ? ? ? ?F1212* ????f 當熔液全部凝固，溫度又繼續(xù)下降， 將 E點標在 Tx圖上。 2023/3/10 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 CdBi二元相圖的繪制 2023/3/10 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 CdBi二元相圖的繪制 4． 完成 BiCd Tx相圖 將 A,C,E點連接，得到 Bi(s)與熔液兩相共存的液相組成線； 將 H,F,E點連接，得到 Cd(s)與熔液兩相共存的液相組成線； 將 D,E,G點連接，得到 Bi(s),Cd(s)與熔液共存的三相線；熔液的組成由 E點表示。 這樣就得到了 BiCd的 Tx圖 。 2023/3/10 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 CdBi二元相圖的繪制 2023/3/10 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 CdBi二元相圖的繪制 圖上有 4個相區(qū)： 1. AEH線之上，熔液 （ l） 單相區(qū)， 2* ?f2. ABE之內， Bi(s)+ l 兩相區(qū)， 1*f3. HEM之內， Cd(s)+ l 兩相區(qū)， * ?f4. BEM線以下，Bi(s)+Cd(s)兩相區(qū)， 1* ?f2023/3/10 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 CdBi二元相圖的繪制 有三條多相平衡曲線 1. ACE線， Bi(s)+ l 共存時，熔液組成線。 2. HFE線， Cd(s)+ l 共存時，熔液組成線。 3. BEM線， Bi(s)+Cd(s)+l 三相平衡線，三個相的組成分別由 B， E， M三個點表示。 2023/3/10 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 CdBi二元相圖的繪制 有三個特殊點： A點，純 Bi(s)的熔點 H點，純 Cd(s)的熔點 E點， Bi(s)+Cd(s)+ l 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（ eutectic point） 。 在該點析出的混合物稱為 低共熔混合物（ eutectic mixture） 。 它不是化合物 ，由兩相組成，只是混合得非常均勻。 E點的溫度會隨外壓的改變而改變 ，在這 Tx圖上， E點僅是某一壓力下的一個截點。 2023/3/10 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 簡單的低共熔混合物 （ 2） 溶解度法繪制水 鹽相圖 以 體系為例，在不同溫度下測定鹽的溶解度，根據(jù)大量實驗數(shù)據(jù)，繪制出水 鹽的 Tx圖。 4242 SO)(NHOH圖中有四個相區(qū)： LAN以上，溶液單相區(qū) LAB之內，冰 +溶液兩相區(qū) NAC以上， 和溶液兩相區(qū) s)(SO)NH( 424BAC線以下，冰與 兩相區(qū) s)()( 4242023/3/10 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 簡單的低共熔混合物 2023/3/10 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 簡單的低共熔混合物 圖中有三條曲線： 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( 4242023/3/10 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 簡單的低共熔混合物 圖中有兩個特殊點： 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。溶液組成在 A點以左者冷卻，先析出冰；在 A點以右者冷卻，先析出 。 s)(SO)NH( 424 s)(SO)NH(4242023/3/10 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 水 鹽冷凍液 在化工生產(chǎn)和科學研究中常要用到低溫浴，配制合適的水 鹽體系，可以得到不同的低溫冷凍液。例如： NaC l( s)OH 2 )s(CaCl 22 KCl(s)2水鹽體系 低共熔溫度 252 K 218 K K K Cl(s)NHOH 42 在冬天，為防止路面結冰，撒上鹽，實際用的就是冰點下降原理。 2023/3/10 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 結晶法精制鹽類 例如，將粗 鹽精制。首先將粗鹽溶解，加溫至 353 K， 濾去不溶性雜質，設這時物系點為 S。 424 SO)NH( 冷卻至 Q點，有精鹽析出。繼續(xù)降溫至 R點（ R點盡可能接近三相線，但要防止冰同時析出），過濾，得到純 晶體，濾液濃度相當于 y點。 424 SO)NH( 母液中的可溶性雜質過一段時間要作處理，或換新溶劑。 再升溫至 O點，加入粗鹽，濾去固體雜質，使物系點移到S點，再冷卻，如此重復，將粗鹽精制成精鹽。 2023/3/10 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 結晶法精制鹽類 2023/3/10 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 形成化合物的體系 A和 B兩個物質可以形成兩類化合物： (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。屬于這類體系的有： OHFeCl23 ?的 4種水合物 s)(FeClCu Cl(s) 32Fe (s)Au (s) KClCuCl 2 ?酚 苯酚 OHSOH 242 ?的 3種水合物 2023/3/10 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 形成化合物的體系 (2)不穩(wěn)定化合物 ，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。屬于這類體系的有： 2CuC lKCl2 22C a F C a C l2SbAu NaK2023/3/10 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 形成穩(wěn)定化合物的相圖 與 可形成化合物 C， H是 C的熔點，在 C中加入 A或 B組分都會導致熔點的降低。 CuC l(A)B)(FeCl 3 這張相圖可以看作 A與 C和 C與 B的 兩張簡單的低共熔相圖合并 而成，所有的相圖分析與簡單的二元低共熔相圖類似。 2023/3/10 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 形成穩(wěn)定化合物的相圖 2023/3/10 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 形成穩(wěn)定水合物的相圖 與 能形成三種穩(wěn)定的水合物，即 , , ,它們都有自己的熔點。 OH2 42SO2 4 2 3H S O H O ( C )?2 4 2 2H S O 2 H O ( C )?2 4 2 1S O 4 H O ( C )? 純硫酸的熔點在 283 K左右，而與一水化合物的低共熔點在 235 K， 所以在冬天用管道運送硫酸時應適當稀釋，防止硫酸凍結。 這張相圖可以看作 由 4張簡單的二元低共熔相圖合并而成 。如需得到某一種水合物，溶液濃度必須控制在某一范圍之內。 2023/3/10 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 形成穩(wěn)定水合物的相圖 2023/3/10 ?上一內容 ?下一內容 ?回主目錄 形成不穩(wěn)定化合物的相圖 在 與 相圖上 ,C是 A和 B生成的不穩(wěn)定化合物。 )A(CaF 2 B)(CaCl 2 因為 C沒有自己的熔點 ，將 C加