【正文】 2023/3/10 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 *二級相變 一級相。 4E 4E2023/3/10 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 三組分低共熔體系的步冷軌跡 用步冷軌跡在底面組成圖上的投影，可以更清楚地看出組成為 A的熔化物在冷卻過程中的組成變化。到達(dá) 時(shí)， Pb（ s） 也析出，這時(shí)四相共存。 2E 4E312023/3/10 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 三組分低共熔體系的步冷軌跡 當(dāng)組成為 A的熔液冷卻，與 曲面相交時(shí)，有 Bi(s)析出， Sn與 Pb的相對比例不變，物系點(diǎn)向 線方向移動。溫度再降低，液相消失，三固體共存。 2023/3/10 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 三組分低共熔相圖 一個(gè)單相區(qū) 在花冠狀曲面的上方是熔液單相區(qū)； 三個(gè)三相共存點(diǎn) 在每個(gè)低共熔點(diǎn) 處，是三相共存。 2023/3/10 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 三組分低共熔相圖 金屬 Sn、 Bi和 Pb彼此可形成三個(gè)二元低共熔相圖，它們的低共熔點(diǎn)分別為 和 ，低共熔點(diǎn)在底邊組成線上的位置分別為 C， D和 B。的粗鹽，使物系點(diǎn)到達(dá) W， 如此物系點(diǎn)在 WD39。的飽和溶液 CD39。溶液中加水并冷卻至 298 K， 使物系點(diǎn)到達(dá) y點(diǎn)，略高于 BD線，過濾得 和組成為 D的飽和溶液。2023/3/10 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 利用溫差提純鹽類 2023/3/10 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 利用溫差提純鹽類 （ 2）設(shè)混合物中含 較 多，物系點(diǎn)為 x39。 3KNO 3KNO39。 3KNO 在 298 K時(shí)，加水溶解，物系點(diǎn)沿 xA線向 A移動，當(dāng)進(jìn)入MDB區(qū)時(shí)， 全部溶解，剩下的固體為 。 3NaNO3KNO顯然，升高溫度，不飽和區(qū)擴(kuò)大，即兩種鹽的溶解度增加。 圖 (b)是該三組分在 373 K時(shí)的相圖。 屬于這種體系的有 ，水合物為大蘇打 。 對 ADC范圍內(nèi)討論與以前相同，只是 D表示水合物組成， E點(diǎn)是 D(s)在純水中的飽和溶解度，當(dāng)加入 C(s)時(shí)，溶解度沿 EF線變化。 2023/3/10 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 有復(fù)鹽生成的體系 當(dāng) B， C兩種鹽可以生成穩(wěn)定的復(fù)鹽 D， 則相圖上有： 一個(gè)單相區(qū) ： AEFGH,為不飽和溶液 三個(gè)兩相區(qū) ： BEF， DFG和 CGH 兩個(gè)三相區(qū) ： BFD， DGC 三條溶解度曲線 ： EF， FG， GH 兩個(gè)三相點(diǎn) ： F和 G 如果用 AD連線將相圖一分為二，則變?yōu)閮蓚€(gè)二鹽一水體系。 如果 Q點(diǎn)在 AS線右邊，用這種方法只能得到純 C(s)。 2023/3/10 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 鹽類提純 如果 B和 C兩種鹽類的混合物組成為 Q點(diǎn)，如何 B分離出來 ? R點(diǎn)盡可能靠近 BF線，這樣可得盡可能多的純 B(s)。 2023/3/10 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 三組分水鹽體系 (1)固體鹽 B， C與水的體系，圖中有： 兩條特殊線 ： DF線是 B在含有 C的水溶液中的溶解度曲線； EF 線是 C在含有 B的水溶液中的溶解度曲線； 一個(gè)三相點(diǎn) ： F是三相點(diǎn)，飽和溶液與 B(s),C(s) 三相共存， 。 兩個(gè)兩相區(qū) BDF是 B(s )與其飽和溶液兩相共存； CEF是 C(s)與其飽和溶液兩相共存。 這里只介紹幾種簡單的類型，而且 兩種鹽都有一個(gè)共同的離子 ，防止由于離子交互作用，形成不止兩種鹽的交互體系。 最后，芳烴不斷溶解在萃取劑中，作為萃取相在塔底排出；脫除芳烴的烷烴作為萃余相從塔頂流出。塔內(nèi)有多層篩板，萃取劑從塔頂加入，混合原料在塔下部輸入。 重復(fù)多次，可得純的芳烴和烷烴。 1x 1Sx2023/3/10 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 二次萃取 在萃余相 中再加萃取劑，物系點(diǎn)沿 方向移動，設(shè)到達(dá) O’ 點(diǎn)，再搖動分層，萃取相組成為 ，蒸去萃取劑，芳烴含量更高。 萃取相的組成為 ，蒸去 S，物系點(diǎn)沿 移動，直到 G點(diǎn)，這時(shí)含芳烴量比 F點(diǎn)明顯提高。 一般根據(jù)分配系數(shù)選擇合適的萃取劑。對芳烴和烷烴的分離，常用二乙二醇醚為萃取劑。 ** 0fC? ? ?Φ靠近頂點(diǎn)的三小塊是單相區(qū) ，綠色的三小塊是三組分彼此部分互溶的兩相區(qū) ，中間 EDF紅色 區(qū)是三個(gè)彼此不互溶溶液的三相區(qū) ，這三個(gè)溶液的組成分別由 D， E， F三點(diǎn)表示。在帽形區(qū)以外，是完全互溶單相區(qū)。中部區(qū)以上或以下，是溶液單相區(qū)，兩個(gè)區(qū)中 A含量不等。當(dāng)降低溫度時(shí)，帽形區(qū)擴(kuò)大，甚至發(fā)生疊合。 帽形區(qū)之外是溶液單相區(qū)。將所有等溫下的雙結(jié)線連成一個(gè)曲面，在這曲面之內(nèi)是兩相區(qū)。 2023/3/10 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 T x1， x2 圖 將三液體中有一對部分互溶的體系畫成正三棱柱形立體圖，縱坐標(biāo)為溫度，每個(gè)水平截面為正三角形組成圖。 1c1a1b 11ba 繼續(xù)加醋酸，使 B， C兩組分互溶度增加，連結(jié)線縮短，最后縮為一點(diǎn)， O點(diǎn)稱為 等溫會溶點(diǎn) （ isothermal consolute point）， 這時(shí)兩層溶液界面消失，成單相。 2023/3/10 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 部分互溶的三液體體系 2023/3/10 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 部分互溶的三液體體系 在物系點(diǎn)為 c的體系中加醋酸，物系點(diǎn)向 A移動，到達(dá) 時(shí)，對應(yīng)的兩相組成為 和 。 在它們組成的三組分體系相圖上出現(xiàn)一個(gè)帽形區(qū)，在 a和 b之間，溶液分為兩層，一層是在醋酸存在下，水在氯仿中的飽和液，如一系列 a點(diǎn)所示；另一層是氯仿在水中的飽和液，如一系列 b點(diǎn)所示。 析出 A的質(zhì)量可以用杠桿規(guī)則求算： ABA S bSmm? ? ?若在 b 中加入 A組分，物系點(diǎn)向頂點(diǎn) A移動。 先用杠桿規(guī)則求出 D， E混合后新體系的物系點(diǎn) G，再用杠桿規(guī)則求 G， F混合后的新體系物系點(diǎn) H， H即為 DEF的重心。 O點(diǎn)的位置可用杠桿規(guī)則求算。 2023/3/10 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 等邊三角形表示法的特點(diǎn)： 2023/3/10 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 等邊三角形表示法的特點(diǎn)： (4) 如果代表兩個(gè)三個(gè)組分體系的 D點(diǎn)和 E點(diǎn)，混合成新體系的物系點(diǎn) O必定落在 DE連線上。bcbc ?(3) 通過頂點(diǎn)的任一條線上，離頂點(diǎn)越近，代表頂點(diǎn)組分的含量越多；越遠(yuǎn)，含量越少。39。39。例如， AD線上， 39。例如， d， e， f 物系點(diǎn)，含 A的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同。39。顯然 139。三角形內(nèi)任一點(diǎn)都代表三組分體系。常用等邊三角形坐標(biāo)表示法，兩個(gè)自由度均為組成變化。 1, 4f??Φ當(dāng) ，恒壓， （或恒溫， ）， 用正三棱柱體表示，底面正三角形表示組成，柱高表示溫度或壓力 。 lCsC lss ,1 CCK ?? 如果材料中同時(shí)含有 和 的雜質(zhì)，區(qū)域熔煉結(jié)果必須“斬頭去尾”，中間段才是高純物質(zhì)。 2023/3/10 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 分凝系數(shù) 的情況 s 1K ?2023/3/10 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 分凝系數(shù) s 1K ?的情況 雜質(zhì)熔點(diǎn)比提純材料的熔點(diǎn)高 。 lCsC 因?yàn)? ，所以固相含雜質(zhì)比原來少， 雜質(zhì)隨加熱環(huán)移動至右端。當(dāng)加熱至 P點(diǎn)，開始熔化，雜質(zhì)濃度為 。 s 1?2023/3/10 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 分凝系數(shù) 的情況 s 1K ? 材料中含有雜質(zhì)后，使熔點(diǎn)降低 。如果加熱環(huán)自左至右移動，雜質(zhì)集中在右端。由于雜質(zhì)在固相和液相中的分布不等，用這種方法重復(fù)多次，雜質(zhì)就會集中到一端，從而得到高純物質(zhì)。可以制備 8個(gè) 9以上的半導(dǎo)體材料（如硅和鍺）， 5個(gè) 9以上的有機(jī)物或?qū)⒏呔畚镞M(jìn)行分級。 圖 (d)是具有轉(zhuǎn)晶溫度和完全互溶出現(xiàn)最低點(diǎn)的兩張相圖的組合。 CDE對應(yīng)的溫度稱為 轉(zhuǎn)熔溫度 ，溫度升到 455K時(shí)，固溶體（ 1） 消失，轉(zhuǎn)化為組成為 C的熔液和組成為 E的固溶體（ 2）。 (2) 從 e點(diǎn)開始冷卻，依次析出的物質(zhì)為： 熔液 L ? L +（ 1） ?（ 1） ?（ 1） +（ 2） (3) 從 j點(diǎn)開始，則依次析出物質(zhì)為： L ? L +（ 1） ? （ 1） +（ 2） +L（ 組成為 E） ? （ 1） +（ 2） 2023/3/10 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 部分互溶固溶體的相圖 （ 2） 有一轉(zhuǎn)熔溫度者 相圖上有三個(gè)單相區(qū)： BCA線以左，熔化物 L ADF區(qū)， 固溶體（ 1） BEG以右， 固溶體（ 2） 有三個(gè)兩相區(qū) BCE L+（ 2） ACD L+（ 1） FDEG （ 1） +（ 2） 因這種平衡組成曲線實(shí)驗(yàn)較難測定，故用虛線表示。兩個(gè)固溶體彼此互溶的程度從 JF和 CG線上讀出。 屬于這種類型的相圖形狀各異，現(xiàn)介紹兩種類型： （ 1）有一低共熔點(diǎn)，（ 2）有一轉(zhuǎn)熔溫度。 KBr,KCl,COKCONa 3232 ?AuCuSb,Ag2023/3/10 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 完全互溶固溶體的相圖 2023/3/10 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 完全互溶固溶體的相圖 2023/3/10 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 部分互溶固溶體的相圖 兩個(gè)組分在 液態(tài)可無限混溶 ，而在 固態(tài)只能部分互溶 ，形成類似于部分互溶雙液系的帽形區(qū)。 例如： 等體系會出現(xiàn)最低點(diǎn)。例如，某些鋼鐵刀具經(jīng) 淬火后可提高硬度 。這是金屬工件制造工藝中的重要工序。 由于固相組織的不均勻性，會影響合金的性能。 繼續(xù)冷卻，液相組成沿 線變化，固相組成沿 線變化，在 點(diǎn)對應(yīng)的溫度以下，液相消失。 2023/3/10 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 完全互溶固溶體的相圖 2023/3/10 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 完全互溶固溶體的相圖 當(dāng)物系從 A點(diǎn)冷卻，進(jìn)入兩相區(qū)，析出組成為B的固溶體。AuAg， CuNi， CoNi體系屬于這種類型。 分別從 a， b， d三個(gè)物系點(diǎn)冷卻熔液，與線相交就有相變，依次變化次序?yàn)椋? L A ( s) L A ( s) C ( s) L ( N ) C ( s) L? ? ? ? ? ? ?C ( s) B ( s) L ( D ) C ( s) B ( s)? ? ? ? ?A ( s) L A ( s) C(s) L ( N ) C(s)? ? ? ? ? ?L A ( s) L A ( s) C ( s) L ( N ) A ( s) C ( s)? ? ? ? ? ?a線： b線： d線： 希望得到純化合物 C， 要將熔液濃度調(diào)節(jié)在 ND之間，溫度在兩條三相線之間。 )s(CaF2 FON線也稱為三相線，由 A(s)， C(s)和組成為 N的熔液三相共存，與一般三相線不同的是： 組成為 N的熔液在端點(diǎn) ，而不是在中間。 2023/3/10 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 形成穩(wěn)定水合物的相圖 2023/3/10 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)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。 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 。 2023/3/10 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 形成穩(wěn)定化合物的相圖 2023/3/10 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)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(diǎn)。屬于這類體系的有： 2CuC lKCl2 22C a F C a C l2SbAu NaK2023/3/10 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)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