相平衡4.4部分互溶

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1、第四节二组分部分互溶和完全不溶系统一.部分互溶l–l平衡T-x相图两种液体，极性差异大，相溶性差，分层液层1（A中饱和B）液层2（B中饱和A）共轭溶液组分在二层中化学势相同活度相同（浓度不同，活度系数不同）蒸气压相同液层2液层1一.部分互溶l–l平衡T-x相图1．相图绘制以苯酚–水为例，两种方法(1)观察溶解温度A(水)B(酚)x1t1x2t2x3t3浓度溶解温度x2t2x1t1t3x3一.部分互溶l–l平衡T-x相图1．相图绘制(2)观察溶解组成A(水)B(酚)tca2t2b2将酚逐滴加入水中t1a1b1t2a

2、2b2温度变浊浓度变清浓度tc不变浊，ab=0，临界点a1t1b1一.部分互溶l–l平衡T-x相图ll1–l22．相图理解帽区内2l1–l21帽区外1l2ac线酚在水中溶解度曲线A(水)B(酚)相区相数相态自由度bc线水在酚中溶解度曲线bca一.部分互溶l–l平衡T-x相图l1–l2A(水)B(酚)cat1b对二相区的理解(1)物系由一对共轭溶液构成(2)符合杠杆规则，如(3)f*=1物系横向移动（T不变），共轭组成不变但a1相量减少，b1相量增加物系纵向移动，T变，共轭组成改变，反之也是2．相图理解如x1a1b

3、1如x1x1a1b1a2t2b2a1x1b1x1一.部分互溶l–l平衡T-x相图3.相图类型按临界点分具最高临界点具最低临界点同时具最高最低临界点二．部分互溶g–l平衡T-x相图1．不同压力时T-x相图部分互溶系统，是因为分子间亲和不强，因此g-l平衡相图必定为低沸类型低压Tx高压相图分离相图切合低沸点=临界点相图迭合l1二．部分互溶g–l平衡T-x相图gl21．不同压力时T-x相图低压2．相图理解l1-l2l2-g（1）相区划分l1-gCED为三相线（恒沸线）lC-lD-gE，f*=o即沸点和组成（三个相）

4、不变CEDATxB物系点G在CD线移动时，相组成不变，三个相物质量在变定量关系：如CEGD二．部分互溶g–l平衡T-x相图1．不同压力时T-x相图2．相图理解（1）相区划分l1gl2低压l1-l2l2-gl1-gCEDATxB（2）温度变化时物态的变化a1：l1-l2a2：液相为lC-lD开始共沸，产生gE继续气化，两液相，气相lC消失，只剩lD-gE（若物系在CE之间，lD消失，剩lC-gE）a3：l2-ga4：完全气化（p饱和）a5：g（p不饱和）a5a1a4a3a2低压EATBl1l2二．部分互溶g–l平衡T

5、-x相图3．相图应用——部分互溶物系的完全分离分液器精馏塔1精馏塔2ABl1l2恒沸物Ex三．完全不溶系统p=ppp总pBpA水-烷、芳烃等相互溶解度极小，可视为完全不溶1．相图特点(1)蒸气压p=p*A+p*B，与浓度无关；沸点低于纯组分沸点T低TBTAT=常数pApBlA-lBgETBTAlA-glB-gp总三．完全不溶系统TBp=p水-烷、芳烃等相互溶解度极小，可视为完全不溶1．相图特点(1)蒸气压p=p*A+p*B，与浓度无关；沸点低于纯组分沸点lA-lBgETAlA-glB-g(2)T-x图中有lA-g

6、E-lB三相低沸线共沸时气相组成由道尔顿分压定律得到三．完全不溶系统2．相图应用——水蒸气蒸馏有机物（如中草药挥发油成分）提取优点：（1）沸点低，有机成分不易破坏（2）分离容易定量计算：称为水蒸气消耗系数蒸馏器馏出物有机物水三．完全不溶系统例已知溴苯-水系统沸点95C，水气化热40638Jmol-1，求常压下，水蒸气蒸馏1kg溴苯，需多少水？（M溴苯＝157）解95C时：kPa=16.52kPa三．完全不溶系统例常压下对某有机物水蒸气蒸馏，沸点90C，蒸出物中水的质量比为24%，求M有。（90C时p*水＝70

7、.1kPa）解M有＝128.1g/mol请转下一节返回