[理學]相平衡本修改中-資料下載頁
2025-01-19 14:54本頁面
【正文】 都可以用ClausiusClapeyron方程或 Clapeyron方程求得 兩相平衡線的斜率 三條兩相平衡線的斜率均可由 ClausiusClapeyron方程或 Clapeyron方程求得。 OA線 2mva pdlndRTHTp ?? 0mv a p ?? H 斜率為正。 OB線 s u b m2d l ndHpT RT?? sub m 0H?? 斜率為正。 OC線 VTHTpf u smf u sdd???斜率為負。 f us f us0 , 0HV? ? ? ? 在相同溫度下，過冷水的蒸氣壓大于冰的蒸氣壓，所以 OD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/KTABCOfqPD水 冰 水蒸氣 CT 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 ?/Pap/KTABCOfqPD水 冰 水蒸氣 CT水的相圖 O點 是 三相點 H2O的三相點 溫度為 K，壓力為 Pa。 氣 液 固三相共存 三相點的溫度和壓力皆由系統(tǒng)自定。 3 , 0f??Φ 1967年， CGPM決定，將熱力學溫度 1 K定義為水的三相點溫度的 1/ /Pap/KTABCOfqPD水 冰 水蒸氣 CT三相點與冰點的區(qū)別 三相點是物質自身的特性 ， 不能加以改變， 冰點是在大氣壓力下 ,水的氣、液、固三相共存 2 7 3 .1 5 K冰點溫度為 大氣壓力為 時 1 0 1 3 2 5 P a改變外壓，水的冰點也隨之改變 三相點與冰點的區(qū)別 冰點溫度比三相點溫度低 是由兩種因素造成的： K(1)因 外壓增加 ， 使凝固點下降 ； 0 .0 0 7 4 9 K(2)因 水中溶有空氣 ，使凝固點下降 0 .0 0 2 4 2 K相圖的利用 ?例如： P? ( 760 mmHg ) 下 ， 將溫度為 T1 的冰加熱到 T2， 體系將發(fā)生什么變化呢 ？ ? 利用相圖可以指出，體系的某個狀態(tài)函數在變化時，狀態(tài)將發(fā)生什么變化。 /Pap/KTABCOfqPD水 冰 水蒸氣 CTT1 T2 X N M Y ? T1, P? 時體系狀態(tài)點在 X， 在恒定壓力下 ， 將體系加熱到溫度 T2， 體系的狀態(tài)將沿 XY 線而變化 。 / Pap/KTABCOfqPD水 冰 水蒸氣 CTT1 T2 X N M Y ? ∵ 此時 f = C ? ? +1 = 1 ? 2 + 1 = 0 ? 溫度保持 T = 0?C， 直到冰全部變成水為止； ?由圖可以看出，當溫度升高到 N 點時，冰就開始熔化，此時溫度保持不變。 /Pap/KTABCOfqPD水 冰 水蒸氣 CTT1 T2 X N M Y ?然后水溫繼續(xù)升高 ， 到達 M 點時 ， 開始汽化 ， 這時的溫度又保持不變 ( T = 100?C )， 直到全部水變?yōu)槠麨橹梗? ?水汽的溫度最后可繼續(xù)升高到 T2。 /Pap/KTABCOfqPD水 冰 水蒸氣 CTT1 T2 X N M Y 二氧化碳的 p— T 圖 OB線是 CO2的液 固平衡曲線，斜率為正；OA是 CO2的氣 固平衡曲線， OC是 CO2的氣 液平衡曲線。 C點是臨界點 ，臨界溫度為 ℃ ，臨界壓力為 。 O點是三相點，溫度為 ℃ ，壓力為 。 液相 固相 氣相 T / K p/Pa 超臨界 流體 臨界點 COBA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 它的介電常數大，有利于溶解極性物質 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等 液相 固相 氣相 T / K p/Pa 超臨界 流體 臨界點 COBA單組分體系的相圖 相點 表示某個相狀態(tài)（如相態(tài)、組成、溫度等）的點稱為相點。 物系點 相圖中表示體系總狀態(tài)的點稱為物系點。 在單相區(qū)，物系點與相點重合；在兩相區(qū)中，物系點與相點不重合。 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，萃取劑可重復使用 ， 無三廢 6. 可用于食品、保健品和藥品的萃取和提純
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