相平衡强度状态图
合集下载
2.8 单组分体系相图
• 从图中可以看出，OF高于OB线，此时水的
饱和蒸气压大于同温下的冰的饱和蒸汽压。
14 /28
即过冷水的化学势高于同温度下冰的化学
势，只要稍受外界因素的干扰（如振动或 有小冰块或杂质放入），立即会出现冰。
15 /28
2) OB线向左下 可延伸到无限
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ接近绝对零度。
• 根据克-克方
程，冰-汽平
衡曲线符合：
8 /28
• 通过相律虽能得到水的相图的大致轮廓，
但相图中所有线和点的具体位置却不能由 相律给出，必须由实验来测定。
9 /28
OA线: 水-汽平衡线（即水的饱和蒸汽压T 曲线） OB线: 冰-汽平衡线（即冰的饱和蒸气压T曲线） OC线: 冰-水平衡线； “ O ” 点为冰-水-汽三相平衡的三相点。
情形，即 冰-水-汽 三相平衡，此时体系的自由度：
f=C+2=13+2=0
• 即三相平衡点的 T, p 均已确定，不能变更。
7 /28
• 因此，在相图上
有一个确定的点
代表三相平衡。
• 这个点 “ O ” 叫
作水的三相点。
显然，水在三相点时，固、液、汽三相两
两平衡，所以三相点应为三个两相平衡曲 线的交点。
§2.8 单组分系统相图
表示相平衡系统的性质（如沸点、熔点、蒸汽压、 溶解度）与条件（如温度、压力、组成等） 的函数关 系的图叫相平衡强度状态图，简称相图。 相 图： 体系的相、自由度随温度、压力等的变化规律 在状态空间中的描述。
按组分数: 单组分系统, 双组分系统, 三组分系统
按组分间相互溶解: 完全互溶,部分互溶,完全不互溶 按性质-组成: 蒸汽压-组成图, 沸点-组成图,熔点组成图, 温度-溶解度图
饱和蒸气压大于同温下的冰的饱和蒸汽压。
14 /28
即过冷水的化学势高于同温度下冰的化学
势，只要稍受外界因素的干扰（如振动或 有小冰块或杂质放入），立即会出现冰。
15 /28
2) OB线向左下 可延伸到无限
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ接近绝对零度。
• 根据克-克方
程，冰-汽平
衡曲线符合：
8 /28
• 通过相律虽能得到水的相图的大致轮廓，
但相图中所有线和点的具体位置却不能由 相律给出，必须由实验来测定。
9 /28
OA线: 水-汽平衡线（即水的饱和蒸汽压T 曲线） OB线: 冰-汽平衡线（即冰的饱和蒸气压T曲线） OC线: 冰-水平衡线； “ O ” 点为冰-水-汽三相平衡的三相点。
情形，即 冰-水-汽 三相平衡，此时体系的自由度：
f=C+2=13+2=0
• 即三相平衡点的 T, p 均已确定，不能变更。
7 /28
• 因此，在相图上
有一个确定的点
代表三相平衡。
• 这个点 “ O ” 叫
作水的三相点。
显然，水在三相点时，固、液、汽三相两
两平衡，所以三相点应为三个两相平衡曲 线的交点。
§2.8 单组分系统相图
表示相平衡系统的性质（如沸点、熔点、蒸汽压、 溶解度）与条件（如温度、压力、组成等） 的函数关 系的图叫相平衡强度状态图，简称相图。 相 图： 体系的相、自由度随温度、压力等的变化规律 在状态空间中的描述。
按组分数: 单组分系统, 双组分系统, 三组分系统
按组分间相互溶解: 完全互溶,部分互溶,完全不互溶 按性质-组成: 蒸汽压-组成图, 沸点-组成图,熔点组成图, 温度-溶解度图
相平衡
自由度数 f (degrees of freedom)
相数不变条件下，能够在一定范围内独立变动的强 度性质称作系统的自由度，用f表示。即能确立系 统状态的独立变量。如T, p, c 例： ①一杯水和一桶水： T, p, f=2 ② NaCl(sln)： ③ NaCl(饱和)： T, p, c, f=3 T, p, f=2（浓度确定c=f (T)）
系统确定后，其组分数是确定的
NaCl(s), Na+, Cl－, H2O ,H+ , OH－: N=6, R=2： NaCl(s) Na++ Cl－， H2O H+ + OH－ R’=2: [Na+]=[Cl－]， [H+]=[OH－] 电中性 [Na+]+[H+]=[Cl－]+[OH－]，不是独立的 C=6– 2–2=2
=RT/p
vap H m
(设气体为理想气体)
d ln p dp 2 dT 整理为: RT pdT vap H m 积分: d ln p RT 2 dT
若温度变化不大时，vapHm为常数
不定积分: ln p
vap H m RT
C
C-C方程
lnp~1/T为一直线，斜率= –vapHm /R
上式两边分别代入基本公式 dGm= – SmdT + Vmdp
得 –Sm()dT + Vm()dp = –Sm()dT + Vm()dp
移项: [Vm()－Vm()]dp =[Sm()–Sm()]dT 整理为: dp /dT=Sm/ Vm 对于可逆相变Sm=Hm(可逆相变焓)/T
2) 指定30℃, f = 3 –P ,
物理化学--相平衡状态图
φ ＝1，f＝3 φ ＝2，f＝2 φ ＝3，f＝1 φ ＝4，f＝0
最多3个独立变量(T, p, 该相组成) 最多4个相平衡共存(无变量)
指定温度, 则有压力-组成图 ; f ′ = 3- φ
指定压力, 则有温度-组成图 . f′= 3 - φ
9
二组分系统按液态互溶情况分类：
Hale Waihona Puke g(A+B) l(A+B)
气 O
C' B
0 0.01 100
• H2O的相图
• OA线是冰的熔点随压力变化曲线, 遵守克拉贝龙方程. 注意其斜率为 负值.
• 3个面分别是气, 液, 固单相区.
• 交点O是三相平衡点, 自由度数为0, 其温度比正常熔点高0.01K.
374.2• 从相图分析恒压变温和恒温变压 t/℃ 过程的相变化(见图).
两相平衡
三相平衡
水或冰的饱和蒸汽压/Pa 平衡压力 平衡压力
/MPa
/Pa
水⇔气 冰⇔气 冰⇔水 冰⇔水⇔气
⎯
103.4
199.6
⎯
(190.5)
165.2
161.1
⎯
285.8
295.4
115.0
⎯
421.0
410.3
61.8
⎯
611.0
611.0 611.0×10-6 611.0
2337.8
⎯
⎯
相平衡状态图
表示相平衡系统的性质（如沸点、熔点、蒸汽压、溶 解度）及条件（如温度、压力、组成等） 间函数关系 的图叫相平衡状态图，简称相图
按组分数: 单组分系统,双组分系统,三组分系统 按组分间相互溶解: 完全互溶,部分互溶,完全不互溶 按性质-组成: 蒸汽压-组成图, 沸点-组成图,熔点组成图,
第四章 相平衡
• 例 :在某温度下 , 体系中 PCl5(g)部分分解产生了一定量的 PCl3(g)
和Cl2(g) 并达到了化学平衡, 体系中独立的化学反应数R为多少?
组分数K是多少？
• 体系中只存在下面一个化学反应:
PCl5(g)= PCl3(g) + Cl2(g) • 该体系中独立的化学反应数R=1
• 该体系中物种数S=3
• 解: 有反应: S=3 R=1 R’= 1 分解反应平衡 [p(NH3)=p(H2S)] NH4HS(s) = NH3(g) + H2S(g)
∴
K=3－1－1=1
f = K－ + 2=1－2 + 2=1
• 即此体系的温度和压力两变量中只有一个是独立的 . 体系的温度 固定时, NH4HS的分解压力一定,故体系的压力恒定; 反之,若体系 的压力一定,体系的温度必也被确定.
吉布斯相律
• 相律的物理含义是:
体系的自由度等于体系的独立组分数 K 减去相数 再加上环境变量数2(温度和压力).
• 在某些特殊条件下, 环境变量不仅仅为温度和压力, 可能 存在其它变量, 故相律更一般的可表达为:
f=K– +n
• 式中: f为体系的自由度;
K为组分数;
为相数;
n为环境变量数, 一般情况下n=2(T, p).
• 独立组分数(K), 简称为组分数, 指确定体系组成所必须
的变量数.
• 定义:
K=S－R－R’
• S：物种数, R：独立的化学反应数, R’：浓度限制数
• 独立的化学反应数 (R): 一个多相系统存在多个反应时 ,
• 浓度限制数(R’): 同一相中存在的浓度之间的关系。
独立的化学反应指不能由其他反应组合推导出来的反应.
固态完全互溶
第五章
引言
相平衡状态图
§5-1 单元系相图
§5-2 相律
§5-3 二元凝聚系相图
二元凝聚系相图
5-3-1 二组元在液态下部分互溶类型 5-3-2 二组元在液态完全互溶、固态完全不溶
---生成最低共熔混合物类型 5-3-3 二组元在液态完全互溶、固态完全互溶 ---生成连续固溶体类型 5-3-4 二组元在液态完全互溶、固态部分互溶 ---生成有限固溶体类型 5-3-5 二组元在液态完全互溶、 固态生成化合物类型 5-3-6 二组元在液态完全互溶、 固态有晶形转变的类型 5-3-7 复杂、固 态完全不溶
---生成最低共熔混合物类型 又称简单共晶型
有机化合物体系：苯(A）-萘(B)，联苯(A)-联
苯醚(B)，邻硝基苯酚(A)-对硝基苯酚(B)等； 无机盐或金属相图：ＫCl(A)-ＡgCl(B)， Bi(A)-Cd(B)，Sb(A)-Pb(B)，Si(A)-Al(B)等 系统。 以Bi-Cd二元系为例。
H m, Bi 1 1 ln X Bi ( ) R T TA
s l
b）三相点E的组成和温度
上两式联立，得 XE，TE
例1
例
例
3、应用举例 Ti电解
现行钛生产工艺： Kroll法
TiO2 + 2Cl2 + C TiCl4 + 2Mg TiCl4 + CO2 2MgCl2 + Ti
第五章相平衡状态图?引言?51单元系相图?52相律?53二元凝聚系相图二元凝聚系相图?531二组元在液态下部分互溶类型?532二组元在液态完全互溶固态完全不溶生成最低共熔混合物类型?533二组元在液态完全互溶固态完全互溶生成连续固溶体类型?534二组元在液态完全互溶固态部分互溶生成有限固溶体类型?535二组元在液态完全互溶固态生成化合物类型二组元在液态完全互溶固态生成化合物类型?536二组元在液态完全互溶固态有晶形转变的类型二组元在液态完全互溶固态有晶形转变的类型?537复杂二元相图532二组元在液态完全互溶固态完全不溶二组元在液态完全互溶固态完全不溶生成最低共熔混合物类型又称简单共晶型?有机化合物体系
引言
相平衡状态图
§5-1 单元系相图
§5-2 相律
§5-3 二元凝聚系相图
二元凝聚系相图
5-3-1 二组元在液态下部分互溶类型 5-3-2 二组元在液态完全互溶、固态完全不溶
---生成最低共熔混合物类型 5-3-3 二组元在液态完全互溶、固态完全互溶 ---生成连续固溶体类型 5-3-4 二组元在液态完全互溶、固态部分互溶 ---生成有限固溶体类型 5-3-5 二组元在液态完全互溶、 固态生成化合物类型 5-3-6 二组元在液态完全互溶、 固态有晶形转变的类型 5-3-7 复杂、固 态完全不溶
---生成最低共熔混合物类型 又称简单共晶型
有机化合物体系：苯(A）-萘(B)，联苯(A)-联
苯醚(B)，邻硝基苯酚(A)-对硝基苯酚(B)等； 无机盐或金属相图：ＫCl(A)-ＡgCl(B)， Bi(A)-Cd(B)，Sb(A)-Pb(B)，Si(A)-Al(B)等 系统。 以Bi-Cd二元系为例。
H m, Bi 1 1 ln X Bi ( ) R T TA
s l
b）三相点E的组成和温度
上两式联立，得 XE，TE
例1
例
例
3、应用举例 Ti电解
现行钛生产工艺： Kroll法
TiO2 + 2Cl2 + C TiCl4 + 2Mg TiCl4 + CO2 2MgCl2 + Ti
第五章相平衡状态图?引言?51单元系相图?52相律?53二元凝聚系相图二元凝聚系相图?531二组元在液态下部分互溶类型?532二组元在液态完全互溶固态完全不溶生成最低共熔混合物类型?533二组元在液态完全互溶固态完全互溶生成连续固溶体类型?534二组元在液态完全互溶固态部分互溶生成有限固溶体类型?535二组元在液态完全互溶固态生成化合物类型二组元在液态完全互溶固态生成化合物类型?536二组元在液态完全互溶固态有晶形转变的类型二组元在液态完全互溶固态有晶形转变的类型?537复杂二元相图532二组元在液态完全互溶固态完全不溶二组元在液态完全互溶固态完全不溶生成最低共熔混合物类型又称简单共晶型?有机化合物体系
4 相平衡
4 相平衡
相平衡就是研究多相体系的状态如何随浓度、温度、压力等变量的改 变而发生变化的规律，并用图形来表示体系状态的变化，这种图就叫 相图。 任何多相平衡体系的独立组分数C、相数P及自由度数f三者之间都有 互相的关联和制约，三者之间总遵守一定的数量关系，这一数量关系 称为相律。 4．1 基本概念 4．1．1 相 在体系的内部物理性质和化学性质完全均匀的部分称为“相”。 体系中相的数目称为“相数”以符号P表示。区分相数的方法： （1）对于气体体系，通常任何气体都能完全均匀混合，所以体系内 不论有多少种气体都只有一个气相，P=1。 （2）对于液体混合体系，由于不同液体的相互溶解度不同，一个体 系可以出现一个、两个、甚至同时有三个液相存在。 （3）对于固体混合体系，一般是有一种固体便是一个相。 （4）同种物质不同相的平衡共存
化学工业出版社
例4-2 求纯水在三相平衡时的自由度f 。 解：水在三相平衡时有 C=1 P=3 f =C－P+2=1－3+2=0 自由度f =0，说明水在汽、液、固三相平衡时，温度、压力都不能任 意变化。 一定温度下MgCO3(s)在密闭抽空容器中，分解为MgO（S） 和CO2 （g），求组分数、独立组分数、和自由度。 解： 该平衡体系中 MgCO3(s)→MgO(s)+CO2(g) S=3 R=1 R/=0 因MgCO3(s)分解时，虽产生了［MgO］：［CO2］=1：1,但二者为不 同的相，其浓度依赖条件不存在：R/=0，C=S－R－R/=3－1－0=2， P=3，则 f*=C－P+1=2－3+1=0
化学工业出版社
4．4 单组分体系两相平衡时温度和压力的关系 4．4．1 液体的饱和蒸气压与沸点 4．4．1．1 液体的饱和蒸气压 液相中的分子都有向大气扩散或向外逃逸的倾向，这种逃逸能力的大 小称为该液体的蒸气压，而这种现象称为蒸发现象。
相平衡就是研究多相体系的状态如何随浓度、温度、压力等变量的改 变而发生变化的规律，并用图形来表示体系状态的变化，这种图就叫 相图。 任何多相平衡体系的独立组分数C、相数P及自由度数f三者之间都有 互相的关联和制约，三者之间总遵守一定的数量关系，这一数量关系 称为相律。 4．1 基本概念 4．1．1 相 在体系的内部物理性质和化学性质完全均匀的部分称为“相”。 体系中相的数目称为“相数”以符号P表示。区分相数的方法： （1）对于气体体系，通常任何气体都能完全均匀混合，所以体系内 不论有多少种气体都只有一个气相，P=1。 （2）对于液体混合体系，由于不同液体的相互溶解度不同，一个体 系可以出现一个、两个、甚至同时有三个液相存在。 （3）对于固体混合体系，一般是有一种固体便是一个相。 （4）同种物质不同相的平衡共存
化学工业出版社
例4-2 求纯水在三相平衡时的自由度f 。 解：水在三相平衡时有 C=1 P=3 f =C－P+2=1－3+2=0 自由度f =0，说明水在汽、液、固三相平衡时，温度、压力都不能任 意变化。 一定温度下MgCO3(s)在密闭抽空容器中，分解为MgO（S） 和CO2 （g），求组分数、独立组分数、和自由度。 解： 该平衡体系中 MgCO3(s)→MgO(s)+CO2(g) S=3 R=1 R/=0 因MgCO3(s)分解时，虽产生了［MgO］：［CO2］=1：1,但二者为不 同的相，其浓度依赖条件不存在：R/=0，C=S－R－R/=3－1－0=2， P=3，则 f*=C－P+1=2－3+1=0
化学工业出版社
4．4 单组分体系两相平衡时温度和压力的关系 4．4．1 液体的饱和蒸气压与沸点 4．4．1．1 液体的饱和蒸气压 液相中的分子都有向大气扩散或向外逃逸的倾向，这种逃逸能力的大 小称为该液体的蒸气压，而这种现象称为蒸发现象。
第二章相平衡及相图
pA p x
* A
* A A
* A
p pA pA p (1 xB ) xB * pA 适用条件：理想稀溶液中溶剂或理想液态混合物。
如果溶液中只有A，B两个组分，则
2-4-2 享利定律
在一定温度下，稀溶液中挥发性溶质在气相中 的平衡分压与在溶液中的摩尔分数（或质量摩尔浓 度、物质的量浓度）成正比。
def
S - R - R′
§2-1
R’包括：
相律
1）当规定系统中部分物种只通过化学反应由
另外物种生成时，由此可能带来的同一相的 组成关系。 2）由电中性条件带来的同一相的组成关系。
例1 (1) 仅由 NH4Cl(s) 部分分解，建立如下反应
平衡：
NH4Cl (s) =NH3(g)+HCl(g)
(2) 仅由CaCO3(s)部分分解，建立如下反应平衡： CaCO3 (s) = CaO(s)+CO2(g)
pB kx,B xB
pB kb,BbB
pB kc,BcB
式中比例系数称为亨利系数。 适用条件：稀溶液中挥发性溶质，且溶质在 气相和在溶液中的分子状态必须相同。
2-4-3 拉乌尔定律和亨利定律对比
1 共同点 （1）适用于稀溶液； （2）表达形式相似。 2区别
（1）比例常数不同；
（2）针对的具体对象不同。
和1molB（l）形成理想混合物，则
ΔmixS= J/K，
ΔmixH=
ΔmixG=
kJ，
kJ。
答案： ΔmixS = 11.53 J/K， ΔmixH = 0 kJ， ΔmixG = -3.44 kJ。
§2-6
理想稀溶液
2-6-1 理想稀溶液的定义 一定温度下，溶剂和溶质分别服 从拉乌尔定律和亨利定律的无限稀薄溶 液。
相平衡-三元相图
浓度三角形：平行线
A%=20% B B% 20% B%=20% 90 10 C%=60% 20 80 30 70 40 60 B%50 50C% 40 60 30 70 20 80 90 III 10 A 90 80 70 60 50 40 30 20 10 C ← A%
7
浓度三角形性质：平行线性质
42
析晶路程也可表示如下：
液相点 M LC f= 2 LC+A D f=1
E( (L C+A+B, f = 0) 固相点 C F M
43Leabharlann 冷却曲线44四、生成一个稳定的二元化合物的 三元相图的立体图 元相图的立体图
相图立体图的三个侧面是 由一个具有一致熔化物的 二元相图和两个形成低共 熔的简单二元相图组成。 在实际三元体系中经常出 现若干二元化合物和三元 化合物 如果这些化合物同 化合物,如果这些化合物同 组成熔化,则和二元体系一 样,可以分解成若干简单的 三元系来处理。
10
两条推论 （ 1 ）给定组分体系在一定 温度下处于两相平衡时，若 其中 个相的成分给定 另 其中一个相的成分给定，另 一个相的成分点必然位于已 知成分点连线的延长线上。 知成分点连线的延长线上 （ 2 ）若两个平衡相的成分 点已知，则体系的成分点必 然位于两个已知成分点的连 线上。
11
重心规则
39
要点
• M→D →E等：表示液相的组成变化 等 表示液相的组成变化 • 箭头上方表示析晶、熔化或转熔的反应式，箭头 下方表示相数和自由度； • 方括号内表示固相的变化，如［C,(C)]表示固相 总组成点在C点 （C）表示晶体c刚析出 [F, 总组成点在C点，（C）表示晶体c刚析出， [F A+C+(B)]则表示固相总组成点在F，固相中已有A 和C晶体析出 而B晶体刚要析出 和C晶体析出，而B晶体刚要析出
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
3.杠杆规则
t/℃
p一定
g(A+B)
t
* A
l l(A+B)
g
k
t
* B
xBl
xB
y
g B
A
xB
B
图 3-13 杠杆规则
ng nl
lk kg
(3-5)
ng xB xBl nl yBg xB
若组成用质量分数表示
m(g) wB wBl m(l) wBg wB
(3-5)
杠杆规则推导： 根据物质守恒，
按组分数划分
单组分系统 二组分系统 三组分系统
相图的分类
按组分间相互溶解情况划分
完全互溶系统 部分互溶系统 完全不互溶系统
按性质组成划分
蒸气压 组成图 沸点 组成图 熔点 组成图 温度 溶解度图
……
I 单组分系统相图 3.1 单组分系统的 p-T 图
将相律应用单组分系统，则 f＝1－φ＋2＝3－φ，(C＝1）
4.恒沸点左侧 xB ＞ yB， 右侧 xB ＜ yB 。
图 3-12 CH3Cl(A) - C3H6O(B) 系统的 沸点-组成图
表3-4 H2O (A) –C2H5OH (B) 系统恒沸温度及组成随压力变化的数据
压力 p / 102kPa 恒沸温度 t /℃ 恒沸组成 xB = yB
0.127 0.173 0.265 0.539 1.013 1.434 1.935 33.35 39.20 47.63 63.04 78.15 87.12 95.35 0.986 0.972 0.930 0.909 0.897 0.888 0.887
冰点 (b)在敞口容器中 图 3-5 “水”的冰点
II 二组分系统相图
3.2 二组分系统气液平衡相图 二组分液态完全互溶
二组分系统液态互溶情况
二组分液态完全不互溶 二组分液态部分互溶
（a）完全互溶
（b）完全不互溶 （c）部分互溶
二组分系统互溶情况示意图
将吉布斯相律应用于双组分系统
f=2－φ＋2＝4－φ， φ＝1， f＝3 φ＝2， f＝2 φ＝3， f＝1 φ＝4， f＝0
因 f ≥0，φ≥1，所以 3≥φ≥1 φ＝1，f＝2， 称双变量系统 φ＝2，f＝1， 称单变量系统 φ＝3，f＝0， 称无变量系统
t/ ℃
- 20 - 15 - 10 -5 0.01
3.1.1水的 p - T 图
表3 - 1 H2O 的相平衡数据
两相平衡
水或冰的饱和蒸汽压 / Pa
平衡压力 / MPa
2.沸点-组成曲线有极小或极大值的类型
yB 0.0 0.2 0.4 0.6
t/℃ 120
p=101325Pa
0.8 1.0 yB=0.897
读图要点: 1.与图 3-8 对比；
t
* A
100
80
60
g(A+B)
l(A+B)
g(A+B) + l(A+B)
t B*
78.15℃
xB=0.897
0.0 0.2 H2O(A)
0.8782
0.8331
0.8243
0.9240
0.8907
0.9189
0.9672
0.9845
0.9565
0.9827
0.9179
1.000
1.000
0.9982
xB
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8 1.0
pB*
t =79.7 ℃
0.8
读图要点:
p / 102 kPa
xL,B= 0.35 x'B= 0.43 xB= 050
xB
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
0.30 t=25℃
pB*
0.24 l(A+B)
读图要点:
p/102kPa
0.18 l(A+B) g(A+B)
1.点、线、区的含义；
0.12
2.与图3-6 相比，液相线的
0.06
差别。
g(A+B)
pA*
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
p / 102 kPa
xB
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
t =79.7 ℃
pB*
0.8
l(A+B)
M
0.6
L• G
0.4
pA*
g(A+B)
0.2
0.0 0.0 0.2
C6H5CH3(A)
0.4 0.6 yB
0.8 1.0 C6H6 (B)
图3-6 C6H5CH3(A) - C6H6 (B)系统的 蒸汽压-组成图
所以，对二组分系统 f ≤3, φ ≤4 即最多有3个独立强度变量，即温度、压力、组成
温度一定则有p－x(y)图 压力一定则有t－x(y)图
3.2.1二组分液态完全互溶系统的蒸气压‐组成图
1.蒸气压‐组成曲线无极大和极小值的类型
表3-2 甲苯(A)- 苯(B)系统的蒸汽压与液相组成气相组成的关系(79.7 ℃)
表3-3 C6H5CH3(A) - C6H6 (B)系统的在 p=101 325 Pa下 沸点与液相组成及气相组 成的关系
沸点 t / ℃ 液相组成 xB
气相组成 yB
110.62
0
0
108.75
0.042
0.089
104.87
0.132
0.257
103.00
0.183
0.384
101.52
0.219
yB 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
p=101325Pa
m
y1，B
yG，B=0.62
m1
g(A+B)
m2 L M
G
80
x2，B m3 xL，B
=0.41
t
* B
l(A+B)
60
xB=0.50
0.0 0.0 0.2
C6H5CH3(A)
0.4 0.6 xB
0.8 1.0 C6H6 (B)
图3-10 C6H5CH3(A) - C6H6 (B)系统的 沸点-组成图
0.4 0.6 xB
0.8 1.0 C2H5OH(B)
2. 点、线、区的含义； 3.最低恒沸点；此处 yB ＝xB，气相线与液相线 相切； 4.恒沸点左侧 yB＞xB ， 右侧 yB＜xB 。
图 3-11 H2O(A) - C2H5OH(B) 系统的 沸点-组成图
yB 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
水气 冰气
冰水
103.4
199.6
(190.5)
165.2
161.1
285.8
295.4
115.0
421.0
410.3
61.8
611.0
611.0
611.0×10-6
三相平衡 平衡压力
/ Pa 冰水气
611.0
20
2337.8
60
19920.5
99.65
100000
100
101325
374.2 22119247
l(A+B)
0.6
L M' M
G
1.点、线、区的含义; 2. 区分系统点与相点;
0.4
pA*
l(A+B)
3.会读系统总组成与相组成
g(A+B)
0.2
4. p与 pA* , pB* 的相对关系。
yG,B=0.57
0.0
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
C6H5CH3(A)
yB
C6H6 (B)
图3-6 C6H5CH3(A) - C6H6 (B)系统的蒸汽压-组成图
p/MPa 35
30
A 1200 1100 1000 900
800超临界流体 700
读图要点:
1. 读懂点、线、区的含义;
25
20 固
600 500
15
400
300
10
pc=7.38MPa
液
C
200
100
5o
气
0.518MPa B
t t/ -60 -40 -20 0 20 40 60 80 100
-56.6℃
此外，由图可以看出
xB xBl lk yBg xB kg
c=31.06℃
℃
图3-2 CO2相图及其体积质量(kg·m-3)与压力,温度的关系
2. 注意OA 线的倾斜方向;
3.三相点的 p、T 数值；
4.干冰的升华条件。 5.超临界萃取。
3.1.3 硫的 p(对数坐标)—T 图
p / 10 5 Pa
104
E
102
100
正
单
液
交
斜
态
10-2
硫
硫
硫
10-4
10-6
第三章 相平衡强度状态图
3.0相平衡状态图研究的内容
本章是用图解的方法研究由一种或数种物质所构 成的相平衡系统的性质（如沸点、熔点、蒸汽压、溶 解度等）与条件（如温度、压力及组成等） 的函数 关系。我们把表示这种关系的图叫做相平衡状态图， 简称相图。
相律则是各种相平衡系统所遵守的共同规律，它 体现出各种相平衡系统所具有的共性，根据相律可以 确定对相平衡系统有影响的因素有几个，在一定条件 下相平衡系统中最多可以有几个相存在等。绘制相图 时是以实验数据为依据，以相律为指导。
水的 p - T 图
P / 10 5 Pa