物理化学相平衡知识点

相平衡

一、主要概念

组分数，自由度，相图，相点，露点，泡点，共熔点，(连)结线，三相线，步冷(冷却)曲线，低共熔混合物(固相完全不互溶)

二、重要定律与公式

本章主要要求掌握相律的使用条件和应用，单组分和双组分系统的各类典型相图特征、绘制方法和应用，利用杠杆规则进行有关计算。

1、相律： F = C - P + n , 其中： C=S-R-R’

(1) 强度因素T，p可变时n=2

(2) 对单组分系统：C=1, F=3-P

(3) 对双组分系统：C=2，F=4-P；应用于平面相图时恒温或恒压，F=3-P。

2、相图

(1)相图：相态与T，p，x的关系图，通常将有关的相变点联结而成。

(2)实验方法：实验主要是测定系统的相变点。常用如下四种方法得到。

对于气液平衡系统，常用方法蒸气压法和沸点法；

液固(凝聚)系统，通常用热分析法和溶解度法。

3、单组分系统的典型相图

对于单组分系统C=1，F=C-P+2=3-P。当相数P=1时，自由度数F=2最大，即为双变量系统，通常绘制蒸气压-温度(p-T)相图，见下图。 B

pl

s

O

Ag psC'Blp液体硫正交硫FDg O硫蒸气

TAATT

(a) 正常相图 (b) 水的相图 (c) 硫的相图

图6-1 常见的单组分系统相图

4、二组分系统的相图

类型：恒压的t-x(y)和恒温的p-x(y)相图。

相态：气液相图和液-固(凝聚系统)相图。

(1)气液相图

根据液态的互溶性分为完全互溶(细分为形成理想混合物、最大正偏差和最大负偏差)、部分互溶(细分为有一低共溶点和有一转变温度的系统)和完全不溶(溶液完全分层)的相图。可以作恒温下的p-x(压力-组成)图或恒压下的t-x(温度-组成)图，见图5-2和图5-3。 1