水盐体系相图及其应用2
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第二章 二元体系相图
共晶反应： l(E)
冷却 加热
E
sA(G) + sB(H)
A 水
xB→
盐 B
相图应用
1.盐的精制 ① 理解利用相图原理进 行盐类精制过程; ② 量的关系：
m(B 硫铵) SG m(l 母液) SZ
G
Z
2. 水-盐冷冻液
在化工生产和科学研究中常要用到低温浴，配制合 适的水-盐体系，可以得到不同的低温冷冻液。另外， 冬天里汽车水箱等防冰冻也用这种方法。饱和盐水系统 低共熔温度如下：
编号 1 2 符号 A 温度 0 -5 液相组成 0 7.9 平衡固相 ice ice
3
4 5 6 7 8 9 10 11 Q E
-10
-15 -21.1 -15 -10 -5 0.15 10 20
14.0
18.9 23.3 24.2 24.0 25.6 26.3 26.3 26.4
ice
ice Ice+ NaCl.2H2O NaCl.2H2O NaCl.2H2O NaCl.2H2O NaCl.2H2O+NaCl NaCl NaCl
33.0
40.5 42.3 50.5 54.6 62.3 64.6
ice
Ice+ Mn(NO3)2.6H2O Mn(NO3)2.6H2O Mn(NO3)2.6H2O Mn(NO3)2.6H2O Mn(NO3)2.6H2O Mn(NO3)2.6H2O+ Mn(NO3)2.3H2O Mn(NO3)2.3H2O Mn(NO3)2.3H2O
说明: 水盐体系是凝聚体系，可以不考虑压力的变化，水盐体 系的固液平衡可以在没有水蒸气的情况下实现，所以气 相没有计入相数P中，水盐体系也不研究气相的组成
2-1水盐体系相图及其应用
BM盐的饱和溶解度曲线，即与
液相呈平衡的固相为BM盐。
a点代表AM-H2O二元体 系中AM盐的溶解度，b点代 表BM-H2O二元体系中BM的
溶解度，c点是ac和bc的交点，
代表AM和BM两种盐共同饱 和时的点（共饱和点），即 与液相呈平衡的固相为AM和 BM两种盐。
面积Aca代表AM盐与其饱 和溶液共存的两相区，面积 Bcb代表BM盐与其饱和溶液共
F =C-P=3-1=2
表示该不饱和区为双变量区。
——END Thank you
(2)独立组分
系统中每一个可以单独分离出来并能在体系外长
期存在的物质，称之为组分。组分是构成整个体系的化学物质， 物质间如果没有化学反应，则组分数与独立组分数相等，如物质 间有化学反应，则组分数减去独立化学反应数，即得独立组分数， (3)自由度 在体系中不致引起相的数目发生变化的条件下，可
以随意独立变动的可变因素（如温度、压力、浓度等）的数目。
存的两相区，面积AcB代表AM
盐和BM盐都与饱和溶液c共存 的三相区，面积Dacb代表单一 液相的不饱和区。
下面用相律分析相图中各点、线、面的意义。 对于相图中点a和点b：组分数为2，相数为2，由相律 公式知
F-C-P=2-2=0
自由度F为0，表示在一定温度条件下，这样的点为无 变量点，不论改变那个强度变量都会使体系发生相的变化。 对于c点，组分数为3，相数为3，则 F =C-P=3-3=0 也是无变量点。 对于ac和bc线上的任何点，组分数为3，相数为2，则
ac m bc n
2．三元体系直角等腰三角形 表示法 直角等腰三角形表示法如图2-4
所示。这种示法的优点是可
用普通方格纸作图。体系以l00g （或l00mol）为基准。横坐标表 示A盐的质量分数，纵坐标表示B 盐的质量分数，坐标原点为纯 水点。水的含量不能从图上直接读 出来，但显然是已知的了。如图
第六章 五元水盐体系相图
B（KCl）
C%
D%
M
D（CaCl2）
C（MgCl2）
图6-A 简单五元体系等温干基图坐标
一个简单五元体系包括下列子体系。 四个二元体系，即NaCl-H2O，KCl-
H2O，MgCl2-H2O，CaCl2-H2O体系。
六个三元体系，即NaCl-KCl-H2O，
A（NaCl） B%
NaCl-MgCl2-H2O，NaCl-CaCl2-H2O， KCl-MgCl2-H2O，KCl- CaCl2-H2O ， MgCl2-CaCl2-H2O体系。 四个简单四元体系，即NaCl-KClMgCl2-H2O，NaCl-KCl-MgCl2-H2O， NaCl-MgCl2-CaCl2-H2O，KCl-MgCl2CaCl2-H2O体系。
BM V P R J O3 O1 Q CM
K
BN
H
不存在复分解反应。 （2）交互五元水盐体系： 成盐的正、负离子都是两种或两种以上的体系。 如： Na+，K+，Mg2+ //Cl-，SO42-—H2O体系；
Na+，NH4+// Cl-，OH-， HCO3-—H2O体系
这类体系的单盐间存在着一系列复分解反应。
一、分类
（3） 由一个交互盐对所包含的二正、二负离子和水，再加上另外一种 物质构成的体系。
Na2Cl2 MgSO 4 Na2SO 4 MgCl2
K2Cl2 Na2SO 4 K2SO 4 Na2Cl2
6- 1 6- 2 6- 3
K2Cl2 MgSO 4 K2SO 4 MgCl2
（3）由于交互反应是等当量进行的，故组成盐的正、负离子间也是等 当量的。 （Na22++Mg2++ K22+）的摩尔数=（Cl22- +SO42-）的摩尔数 ①包括六个二元体系，由六种单盐分别与水组成，即Na2Cl2—H2O、 Na2SO4—H2O、K2Cl2—H2O、K2SO4—H2O、MgCl2—H2O、MgSO4—H2O体 系。 ②包括九个三元体系，即Na2Cl2—Na2SO4—H2O、K2Cl2—K2SO4—H2O、 MgCl2—MgSO4—H2O、Na2Cl2—K2Cl2—H2O、Na2Cl2—MgCl2—H2O、 K2Cl2—MgCl2—H2O、 Na2SO4—K2SO4—H2O、Na2SO4—MgSO4—H2O、 K2SO4—MgSO4—H2O体系。 ③包括两个简单四元体系，即Na2Cl2—K2Cl2—MgCl2—H2O、Na2SO4— K2SO4—MgSO4—H2O体系。 ④包括三个交互四元体系，即Na+、K+||Cl-、SO42-—H2O、Na+、 Mg2+||Cl-、SO42-—H2O、K+、Mg2+||Cl-、SO42-—H2O体系。
C%
D%
M
D（CaCl2）
C（MgCl2）
图6-A 简单五元体系等温干基图坐标
一个简单五元体系包括下列子体系。 四个二元体系，即NaCl-H2O，KCl-
H2O，MgCl2-H2O，CaCl2-H2O体系。
六个三元体系，即NaCl-KCl-H2O，
A（NaCl） B%
NaCl-MgCl2-H2O，NaCl-CaCl2-H2O， KCl-MgCl2-H2O，KCl- CaCl2-H2O ， MgCl2-CaCl2-H2O体系。 四个简单四元体系，即NaCl-KClMgCl2-H2O，NaCl-KCl-MgCl2-H2O， NaCl-MgCl2-CaCl2-H2O，KCl-MgCl2CaCl2-H2O体系。
BM V P R J O3 O1 Q CM
K
BN
H
不存在复分解反应。 （2）交互五元水盐体系： 成盐的正、负离子都是两种或两种以上的体系。 如： Na+，K+，Mg2+ //Cl-，SO42-—H2O体系；
Na+，NH4+// Cl-，OH-， HCO3-—H2O体系
这类体系的单盐间存在着一系列复分解反应。
一、分类
（3） 由一个交互盐对所包含的二正、二负离子和水，再加上另外一种 物质构成的体系。
Na2Cl2 MgSO 4 Na2SO 4 MgCl2
K2Cl2 Na2SO 4 K2SO 4 Na2Cl2
6- 1 6- 2 6- 3
K2Cl2 MgSO 4 K2SO 4 MgCl2
（3）由于交互反应是等当量进行的，故组成盐的正、负离子间也是等 当量的。 （Na22++Mg2++ K22+）的摩尔数=（Cl22- +SO42-）的摩尔数 ①包括六个二元体系，由六种单盐分别与水组成，即Na2Cl2—H2O、 Na2SO4—H2O、K2Cl2—H2O、K2SO4—H2O、MgCl2—H2O、MgSO4—H2O体 系。 ②包括九个三元体系，即Na2Cl2—Na2SO4—H2O、K2Cl2—K2SO4—H2O、 MgCl2—MgSO4—H2O、Na2Cl2—K2Cl2—H2O、Na2Cl2—MgCl2—H2O、 K2Cl2—MgCl2—H2O、 Na2SO4—K2SO4—H2O、Na2SO4—MgSO4—H2O、 K2SO4—MgSO4—H2O体系。 ③包括两个简单四元体系，即Na2Cl2—K2Cl2—MgCl2—H2O、Na2SO4— K2SO4—MgSO4—H2O体系。 ④包括三个交互四元体系，即Na+、K+||Cl-、SO42-—H2O、Na+、 Mg2+||Cl-、SO42-—H2O、K+、Mg2+||Cl-、SO42-—H2O体系。
水盐体系相图及其应用(苍松书屋)
J值
Na2Cl2 49.34 116.9 0.422 57.89
MgSO4 30.58 120.4 0.254 34.84深层分析
MgCl2 5.09 95.21 0.053 7.27
H2O 14.99 18.02 0.832 114.1
总干盐
0.729
12
第一节 图形表示法
四、干基三角形和干基正方形
E1E——表示A、B盐的两盐共饱曲线；
E2E——表示B、C盐的两盐共饱曲线；
A
E3E——表示A、C盐的两盐共饱曲线；
F=C-P=4-3=1
W
A＇
C＇
E3
E1 B＇ E2
E C
B
深层分析
24
第一节 图形表示法
六、等温立体图的解剖
1．简单四元体系立体图的解剖图 3）空间点——三固相共饱溶液
由三条空间曲线交汇而得的 空间点，表示对三个固相共 饱的溶液，简单四元体系中 有一个。 E点——表示A、B、C盐的三盐共饱 A 点。
（3）点的确定 确定系统点在坐标上的位置时，可根据正四面体性质（1）用等高法， 或根据性质（2）用截面法。但最方便的是使用向量和法，如图4-4 中的三个首尾相接的箭头所示。
深层分析
19
第一节 图形表示法
五、等温立体坐标图
2．正四棱锥
（1）组分与几何关系
交互四元体系可用正八面体的一半 表示。锥顶表示水，底面正方形底 四个顶点为AX、BY、AY、BX四种盐。 按干基正方形规定的位置摆放，四 条棱线表示四个二元水盐体系，四 条边线表示四个盐盐二元体系，四 个正三角形表示四个三元水盐体系， 底面正方形表示三元交互盐盐体系， 正四棱锥内部的点才代表真正的四 元水盐体系的点。
Na2Cl2 49.34 116.9 0.422 57.89
MgSO4 30.58 120.4 0.254 34.84深层分析
MgCl2 5.09 95.21 0.053 7.27
H2O 14.99 18.02 0.832 114.1
总干盐
0.729
12
第一节 图形表示法
四、干基三角形和干基正方形
E1E——表示A、B盐的两盐共饱曲线；
E2E——表示B、C盐的两盐共饱曲线；
A
E3E——表示A、C盐的两盐共饱曲线；
F=C-P=4-3=1
W
A＇
C＇
E3
E1 B＇ E2
E C
B
深层分析
24
第一节 图形表示法
六、等温立体图的解剖
1．简单四元体系立体图的解剖图 3）空间点——三固相共饱溶液
由三条空间曲线交汇而得的 空间点，表示对三个固相共 饱的溶液，简单四元体系中 有一个。 E点——表示A、B、C盐的三盐共饱 A 点。
（3）点的确定 确定系统点在坐标上的位置时，可根据正四面体性质（1）用等高法， 或根据性质（2）用截面法。但最方便的是使用向量和法，如图4-4 中的三个首尾相接的箭头所示。
深层分析
19
第一节 图形表示法
五、等温立体坐标图
2．正四棱锥
（1）组分与几何关系
交互四元体系可用正八面体的一半 表示。锥顶表示水，底面正方形底 四个顶点为AX、BY、AY、BX四种盐。 按干基正方形规定的位置摆放，四 条棱线表示四个二元水盐体系，四 条边线表示四个盐盐二元体系，四 个正三角形表示四个三元水盐体系， 底面正方形表示三元交互盐盐体系， 正四棱锥内部的点才代表真正的四 元水盐体系的点。
水盐体系相图及其应用2
线，它表示NaNO3的饱和溶液。
250
15
曲线AE是NaNO3溶液的结冰线，也 称为冰的溶解度曲线。
200
14
F=2-P+1=3-P P=2，F=2-2+1=1
150
未饱和溶液L 100
13
12 11
直线CED是固相冰、固相NaNO3及对 冰与NaNO3都饱和的液相，是三相 共存的三相线。
10
50
（W）W
20
40
60
S（S） 80 100
NaNO3，%（wt） 图2-1 NaNO3—H2O体系相图
第二节 复杂二元水盐体系相图
一、稳定水合物和不稳定水合物 二、复杂二元相图的标绘 三、水合盐相图分析 四、转溶现象
一、稳定水合物和不稳定水合物
盐和水生成水合物，又叫水合盐。 1.稳定水合盐
这种水合盐加热至熔点熔化时，固相和液相有相同的组成，即水合盐 无论在固态或熔化后的液态中，都有相同的组成，都能稳定的存在而 不分解，因此，又称为有相合熔点的化合物，或称为同成分水合盐。 2.不稳定水合盐 这种水合盐加热至一定温度时，不是简单的熔化，而是生成无水盐或 含水少的水合盐及同时生成较水合盐含水量多的溶液，因而造成固液 两相组成不一致。这个温度就是固液异组成物的“熔点”，或叫不相 称熔点。这个温度实际上也是水合盐的分解温度，故称这种水合盐为 异成分水合盐或不相称水合盐。 3.判断 稳定水合盐和不稳定水合盐的区别主要在于它们受热时呈现的不同 现象。确定某一水合盐是否稳定，要通过实验来判定。
-40 ④ （W）W 20
5 4 E1 40
K 60 80
Mn(NO3)2 100
Mn(NO3)2，%（wt）
图2-2 Mn(NO3)2—H2O体系相图
第六章 五元水盐体系相图
60
MgCl2
10 Na2SO4 70 P 30 Na2Cl2
图6-1 等温干基坐标系
第二、各个盐的位置是按复分解反应关 系（而不是任意）安排的，这样， 正三角柱的各几何要素恰恰与干 基组成情况一一对应： （ 1 ）六个顶点，安排了六个单盐，表 MgSO 示六个二元水盐体系。
4
K2SO4
Q
K2Cl2
G’’
水图线 150 盐图线 E’
6
4
100
2 E’’
50
0 B (KCl)
0 ( CaCl2) F D E H 4H2O P CaCl2· KCl R Car Bis G K C ( MgCl2) Tac
Q
图6-C Na22+、K22+、Mg2+、Ca2+|| Cl22-—H2O体 系35℃相图（对NaCl饱和）
四、相图运用——等温蒸发过程分析
例6-4 某盐水含NaCl 127.0、KCl 4.8、MgCl2 23.1、CaCl2 3.4、 H2O 946.8（克/升），试用25℃相图分析该盐水等温蒸发过程。
A（KCl） R KCl P Bis D （Car） S Q CaCl2· 6H2O C（CaCl2）
B（KCl）
C%
D%
M
D（CaCl2）
C（MgCl2）
图6-A 简单五元体系等温干基图坐标
体：有四个分别是四种盐的结晶体
AGHKJLFE是A盐结晶区 面：两盐共饱面有六个 交面FGEL是与A、B两盐的共饱面 线：三盐共饱线四条 GE线是与A、B、C三盐共饱线。 点：四盐共饱点一个
B P F L H G N Q K A
过程情况 未饱和溶液浓缩 NaCl析出 NaCl、KCl共析 NaCl、Car共析，KCl溶解至溶完
MgCl2
10 Na2SO4 70 P 30 Na2Cl2
图6-1 等温干基坐标系
第二、各个盐的位置是按复分解反应关 系（而不是任意）安排的，这样， 正三角柱的各几何要素恰恰与干 基组成情况一一对应： （ 1 ）六个顶点，安排了六个单盐，表 MgSO 示六个二元水盐体系。
4
K2SO4
Q
K2Cl2
G’’
水图线 150 盐图线 E’
6
4
100
2 E’’
50
0 B (KCl)
0 ( CaCl2) F D E H 4H2O P CaCl2· KCl R Car Bis G K C ( MgCl2) Tac
Q
图6-C Na22+、K22+、Mg2+、Ca2+|| Cl22-—H2O体 系35℃相图（对NaCl饱和）
四、相图运用——等温蒸发过程分析
例6-4 某盐水含NaCl 127.0、KCl 4.8、MgCl2 23.1、CaCl2 3.4、 H2O 946.8（克/升），试用25℃相图分析该盐水等温蒸发过程。
A（KCl） R KCl P Bis D （Car） S Q CaCl2· 6H2O C（CaCl2）
B（KCl）
C%
D%
M
D（CaCl2）
C（MgCl2）
图6-A 简单五元体系等温干基图坐标
体：有四个分别是四种盐的结晶体
AGHKJLFE是A盐结晶区 面：两盐共饱面有六个 交面FGEL是与A、B两盐的共饱面 线：三盐共饱线四条 GE线是与A、B、C三盐共饱线。 点：四盐共饱点一个
B P F L H G N Q K A
过程情况 未饱和溶液浓缩 NaCl析出 NaCl、KCl共析 NaCl、Car共析，KCl溶解至溶完
第二章 二元水盐体系相图
第二章 二元水盐体系相图
1、介绍了简单和复杂二元水盐体系相图的相律特征、坐标系以及 相图的标绘。 2、介绍了二元水盐体系相图中相的定性和定量关系；对二元体系 相图的化工过程进行了阐述。 3、二元水盐体系相图的计算方法和实际应用。
主要内容：
第一节：简单二元水盐体系图形表示法 第二节：复杂二元水盐体系相图 第三节：二元水盐相图的两个规则和化工过程 第四节：二元水盐相图的计算方法和应用
2、共饱点的差异
稳定盐：共饱点位于两平衡固相点之间 不稳定盐：共饱点位于两平衡固相点之外。
2.4 转溶现象
转变点
不稳定水合盐中，在一定温度下发生一种固相“溶解”，另 一种固相“析出”的现象称为转溶现象。发生转溶的原 因是可以用相律解释的，转溶反应是可逆的。
转溶现象是不稳定水合盐相图的显著特点。 当体系中生成多个不稳定水合盐时，将按含结晶水的 多少依次转溶。
第一节 简单二元水盐体系图形表示法
• 1.1 相律特征 组成: 盐+水 F=C-P+1 F=0 Pmax=3
1.2 坐标系
在二元体系相图中，习惯用横坐标来表示组成， 纵坐标来表示温度，温度用℃表示。 通常采用质量百分数和摩尔百分数表示盐在系统 中的百分含量，以利于直读；另一组分水的含量 则用100%减去盐的含量来确定。
⑵固液平衡二相区。稳定水合盐固相竖线两侧各有 一个扇形的该水合盐的饱和结晶区，不饱和水合 盐的结晶区只有一个曲边梯形。
⑶不稳定水合盐相图中出现了多个全固相区。
⑷水合盐相图中的三相线也是由共饱液与其两个平 衡固相连接而成，但不稳定水合盐形成的三相线 上的液相共饱点处于两个平衡固相点的连线之外。 这是不饱和水合盐相图的特征之一。
横轴为一固定长度，等分成100份 左端点W表示纯水，右端点S表示纯盐
1、介绍了简单和复杂二元水盐体系相图的相律特征、坐标系以及 相图的标绘。 2、介绍了二元水盐体系相图中相的定性和定量关系；对二元体系 相图的化工过程进行了阐述。 3、二元水盐体系相图的计算方法和实际应用。
主要内容：
第一节：简单二元水盐体系图形表示法 第二节：复杂二元水盐体系相图 第三节：二元水盐相图的两个规则和化工过程 第四节：二元水盐相图的计算方法和应用
2、共饱点的差异
稳定盐：共饱点位于两平衡固相点之间 不稳定盐：共饱点位于两平衡固相点之外。
2.4 转溶现象
转变点
不稳定水合盐中，在一定温度下发生一种固相“溶解”，另 一种固相“析出”的现象称为转溶现象。发生转溶的原 因是可以用相律解释的，转溶反应是可逆的。
转溶现象是不稳定水合盐相图的显著特点。 当体系中生成多个不稳定水合盐时，将按含结晶水的 多少依次转溶。
第一节 简单二元水盐体系图形表示法
• 1.1 相律特征 组成: 盐+水 F=C-P+1 F=0 Pmax=3
1.2 坐标系
在二元体系相图中，习惯用横坐标来表示组成， 纵坐标来表示温度，温度用℃表示。 通常采用质量百分数和摩尔百分数表示盐在系统 中的百分含量，以利于直读；另一组分水的含量 则用100%减去盐的含量来确定。
⑵固液平衡二相区。稳定水合盐固相竖线两侧各有 一个扇形的该水合盐的饱和结晶区，不饱和水合 盐的结晶区只有一个曲边梯形。
⑶不稳定水合盐相图中出现了多个全固相区。
⑷水合盐相图中的三相线也是由共饱液与其两个平 衡固相连接而成，但不稳定水合盐形成的三相线 上的液相共饱点处于两个平衡固相点的连线之外。 这是不饱和水合盐相图的特征之一。
横轴为一固定长度，等分成100份 左端点W表示纯水，右端点S表示纯盐
水盐体系相图及其应用优秀课件
A M1
b
50%
M
a
W
M2
（H2O） 30%
B
图3-2 直角等腰三角形坐标
二、三元水盐体系组成表示法
3.其他坐标（以局部物质为基准）
（1）以水为基准 （2）以干盐为基准
B
gB/100gH2O
b
50 2
40 4
30 b‘
W
gH2O/100
gS
500
400 a 300
20 1
a 3
10
M
200 2
100
b% D
G a%
M E
AD=FM=LM=BE=FL= c％ A
这样，可在△ABC任一边上 同时读出系统M(M点)的组成。
B
F
L
C%
图3-1 正三角形坐标
二、三元水盐体系组成表示法
2.直角等腰三角形（以溶液为基准）
这种坐标的读数方 法和正三角形法相同。 由于直角等腰三角形有 斜边，其刻度和直角边 上不同，因此，读数时 可只读直角边上的刻度。 这种坐标可以直接在直 角坐标纸上标绘，十分 方便，而且对于近水点 处的图形适当地放大。 系统M（M点）含B30%， 含A为50%，水则自然为 20%。
P=3，C=3，F=C-P=0 B＇B点盐—的B溶-H解2O度二；元体系中 A＇A点盐—的A溶-H解2度O二；元体系中 P=2，C=2，F=C-P=2-2=0
KCl B
NaCl+KCl+LE
4
KCl+L
3
2 B＇6 5
E
L
4
3 2
1
NaCl+LE
A＇ 1
NaCl A
W
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2.不稳定水合盐相图实例 表2－3 NaCl—H2O体系相图数据
编号
符号
温度(℃)
液相组成NaCl，％（wt）
1
A
2
3
4
5
E
6
7
8
9
Q
10
11 12 13
14 15
16
0 -5 -10 -15 -21.1 -15 -10 -5 0.15 10 20 25 40 50 75 100
0 7.9 14.0 18.9 23.3 24.2 24.0 25.6 26.3 26.3 26.4 26.45 26.7 26.9 27.45 28.25
交。
二、复杂二元相图的标绘
1.稳定水合盐相图实例
表2－2 Mn(NO3)2—H2O体系相平衡数据
编号
符号
温度
液相组成Mn(NO3)2，％（wt）
平衡固相
1
A
0
2
-10
3
-20
4
E1
-36
5
-29
6
0
7
11
8
B
25.8
9
E2
23.5
10
27
11
F
35.5
0 21.3 33.0 40.5 24.3 50.5 54.6 62.3 64.6
共存区，也称为Mn(NO3)2·3H2O的结晶区。 封闭区AE1R→冰与冰的饱和溶液共存区，也称为冰的
结晶区。
长方形RKS6W→冰与Mn(NO3)2·6H2O二种纯固相的 混合共存区，是二相区。
长方形PHS3S6→ Mn(NO3)2·6H2O与 Mn(NO3)2·3H2O二固相的混合共存区，是二相区。
10 A
①
合晶点（低共熔点），也是无变量点。
1 0
E2它表示Mn(NO3)2·6H2O与 Mn(NO3)2·3H2O两个固相平衡的饱和
溶液，两盐共饱点。
2 -10
3 -20 ②
⑥ 10
F 11
B8 ⑤
P 9H E2
7⑦
6
③ S6 S3
P=3，F=3-3=0
-30 R
-40 ④ （W）W 20
5
4
K
P=3，F=3-3=0
-30 R
-40 ④ （W）W 20
5
4
K
E1
40 60 80
Mn(NO3)2 100
Mn(NO3)2，%（wt）
图2-2 Mn(NO3)2—H2O体系相图
二、复杂二元相图的标绘
1.稳定水合盐相图实例
t（℃）
30
（2）点
E1它表示冰与Mn(NO3)2·6H2O两个 20
固相平衡的饱和溶液，是低共熔冰盐
（1）应从溶解度手册中查出该体系的相平衡数据。
编号 温度
1
0
2 -5
3 -10
4 -15
表2-1 NaNO3—H2O体系相平衡数据
液相组成 NaNO3,%(wt)
平衡固相 编号 温度 液相组成NaNO3,%(wt)
0
ice
9 40
51.2
13.5
ice
10 60
55.5
25.0
ice
11 80
59.8
t（℃） 300 250
16 B 15
14 200
150
13
未饱和溶液L
100
12
11
10
50
9 NaNO3+L
12 A
0 C 冰+L
3
78 45 6
E
-50 冰+ NaNO3
（W）W
20
40
60
80
NaNO3，%（wt） 图2-1 NaNO3—H2O体系相图
D 100 S（S）
三、简单二元水盐相图的标绘
二元水盐体系相律公式为： F=2-P+1=3-P 可见，在二元体系中，处于平衡状态的相最多有3个，因相数
最少为1，故体系中可以自由变动的变量有2个，即温度和溶液的 浓度。浓度变量亦可以称为内部变量。
二、坐标系
横坐标来表示组 成；纵坐标来表 示温度，温度用 ℃表示。
横轴为一定长度， 等分为100份，左 端点W表示纯水， 右端点S（或用其 他符号）表示纯 盐，见图2－1。
第二章 二元水盐体系相图
第一节 简单二元水盐体系相图 第二节 复杂二元水盐体系相图 第三节 二元水盐相图的化工过程 第四节 二元水盐相图的计算方法
第一节 简单二元水盐体系相图
一、相律特征 二、坐标系 三、简单二元水盐相图的标绘 四、简单相图的点、线、面的意义
一、相律特征
组分数等于2的体系是二元体系。它是由一种单盐和水组成， 是水盐体系中最简单的类型。 例如， KCl－H2O体系或书写为 K＋//Cl-－H2O体系．
A1 0
①
6
F=2-P+1=3-P P=2，F=2-2+1=1 直线RE1K是固相冰、固相Mn(NO3)2·6H2O及 对冰与Mn(NO3)2·6H2O都饱和的液相，是三相共
-10 -20
2 3
②
③ S6 S3
存的三相线。 直线PE2H是固相 Mn(NO3)2·3H2O ,Mn(NO3)2·6H2O及共饱和溶液 共存，是三相共存的三相线。
二、复杂二元相图的标绘
（1）分析数据； （2）建立坐标系； （3）标出数据点，并编号标点； （4）连溶解度曲线； （5）确定有关固相的位置，根据水和盐的组成，在图中画一条竖线，
这条竖线叫固相组成竖直线； （6）划分相区。有以下三条原则：
①共饱点与平衡的两个固相点（共三点）连直线作为相区划分线； ②固相组成竖直线作为相区划分线； ③上述两条原则作出的相区划分线不得互相穿过，即只能成T字形相
17
125
29.0
18
200
31.5
平衡固相
ice ice ice ice ice+NaCl·2H2O NaCl·2H2O NaCl·2H2O NaCl·2H2O NaCl·2H2O＋NaCl NaCl NaCl NaCl NaCl NaCl NaCl NaCl
NaCl
NaCl
H
t（℃）
180
160
NaNO3 NaNO3 NaNO3
三、简单二元水盐相图的标绘
（2）相图的标绘完全符合连续原 理和相应原理。 ①分析相平衡数据。 ②建立坐标系。 ③标出数据点，并编号标点。 ④连溶解度曲线。 ⑤确定有关固相的位置。 ⑥划分相区。
t（℃） 300 250
16 B 15
14 200
150
13
未饱和溶液L
和的液相，是三相共存的三相线。
直线QGH是固相NaCl·2H2O、固相NaCl及对NaCl·2H2O与 NaCl都饱和的液相，是三相共存的三相线。
（2）点 E点 表示冰与NaCl·2H2O两个固相平衡的饱和溶液，是低共熔冰
E1
40 60 80
Mn(NO3)2 100
Mn(NO3)2，%（wt）
图2-2 Mn(NO3)2—H2O体系相图
（3）面
AE1BE2 F曲线上方的区域→不饱和相区。 封闭区E1BE2PK → Mn(NO3)2·6H2O固相与其饱和
溶液共存区，也称为Mn(NO3)2·6H2O的结晶区。 封闭区E2FH → Mn(NO3)2·3H2O固相与其饱和溶液
（W）W
20
40
60
80
D S（S）
100
NaNO3，%（wt） 图2-1 NaNO3—H2O体系相图
四、简单相图的点、线、面的意义
t（℃）
（3）E点
它表示冰与NaNO3两个固相平 衡的饱和溶液，是低共熔冰 盐合晶点，也是无变量点。
P=3，F=3-3=0
16 B 300
250
15
14 200
150
100
12
11
10
50
9 NaNO3+L
12 A
0 C 冰+L
3
45
7
8 6
E
-50 冰+ NaNO3
（W）W
20
40
60
80
NaNO3，%（wt） 图2-1 NaNO3—H2O体系相图
D S（S）
100
四、简单相图的点、线、面的意义
（1）纵轴
左纵轴为纯水一元体系， 其中A点为冰点，是液相水 与固相冰处于相平衡状态 的二相点。
13
未饱和溶液L
100
12
11
10
50
9 NaNO3+L
12 A
0 C 冰+L
3
45
7
8 6
E
-50 冰+ NaNO3
（W）W
20
40
60
80
NaNO3，%（wt） 图2-1 NaNO3—H2O体系相图
D S（S）
100
四、简单相图的点、线、面的意义
（4）区域
t（℃）
AEB曲线上方的区域表示不饱和相区 。 300
34.0
iceΒιβλιοθήκη 12 10063.8
平衡固相
NaNO3 NaNO3 NaNO3 NaNO3
5 -17.7
38.0
ice+ NaNO3 13 150
73.7
NaNO3
6 -10
7
0
8
20
39.7 42.1 44.4
NaNO3 NaNO3 NaNO3
14 200 15 250 16 300
83.2 92.0 100.0