相平衡3（2学时2010材料化学专业）ppt课件.ppt

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1、物理化学电子教案华南师范大学物理化学研究所第六章相平衡定压T/K单相两相6.7简单的二组分低共熔相图1.热分析法绘相图2.Bi-Cd二元相图分析3.溶解度法绘相图（1）热分析法绘制低共熔相图基本原理：二组分体系，指定压力不变，双变量体系单变量体系无变量体系首先将二组分体系加热熔化，然后记录冷却过程中温度随时间的变化曲线，即步冷曲线（coolingcurve）。当体系有新相凝聚，放出相变热，步冷曲线的斜率改变。，出现转折点；，出现水平线段。据此在T-x图上标出对应的位置，得到低共熔T-x图。热分析法绘

2、相图t/sBi-Cd系统图步冷曲线abCC热分析法绘相图步冷曲线以温度为纵坐标,时间为横坐标,记录温度随时间的变化曲线从步冷曲线上能获得哪些信息?1.温度随时间的变化速率2.分析系统相态的变化3.从相律分析系统的自由度4.从相变点绘制二组分系统的相图Cd-Bi二元相图的绘制1.首先标出纯Bi和纯Cd的熔点将100Bi的试管加热熔化，记录步冷曲线，如a所示。在546K时出现水平线段，这时有Bi(s)出现，凝固热抵消了自然散热，体系温度不变这时条件自由度。当熔液全部凝固，，温度继续下降。所以546K是

3、Bi的熔点。同理，在步冷曲线e上，596K是纯Cd的熔点。分别标在T-x图上。Cd-Bi二元相图的绘制2．作含20Cd，80Bi的步冷曲线。将混合物加热熔化，记录步冷曲线如b所示。在C点，曲线发生转折，有Bi(s)析出，降温速度变慢；至D点，Cd(s)也开始析出，温度不变；Cd-Bi二元相图的绘制2．作含20Cd，80Bi的步冷曲线。至D’点，熔液全部凝结为Bi(s)和Cd(s)，温度又开始下降；含70Cd的步冷曲线d情况类似，只是转折点F处先析出Cd(s)。将转折点分别标在T-x图上。C

4、d-Bi二元相图的绘制3．作含40Cd的步冷曲线将含40Cd，60Bi的体系加热熔化，记录步冷曲线如C所示。开始，温度下降均匀，到达E点时，Bi(s)，Cd(s)同时析出，出现水平线段。当熔液全部凝固，温度又继续下降，将E点标在T-x图上。Cd-Bi二元相图的绘制4.完成Bi-CdT-x相图将A,C,E点连接，得到Bi(s)与熔液两相共存的液相组成线；将H,F,E点连接，得到Cd(s)与熔液两相共存的液相组成线；将D,E,G点连接得Bi(s),Cd(s)与熔液共存的三相线；熔液的组成由E点表示

5、。这样就得到了Bi-Cd的T-x图。低共熔相图中点、线、面的相律分析与杠杆规则应用？Cd-Bi二元相图的绘制图上有4个相区：1.AEH线之上，熔液（l）单相区，2.ABE之内，Bi(s)+l两相区，3.HEM之内，Cd(s)+l两相区，4.BEM线以下，Bi(s)+Cd(s)两相区，Cd-Bi二元相图的绘制有三条多相平衡曲线1.ACE线，Bi(s)+l共存时，熔液组成线。2.HFE线，Cd(s)+l共存时，熔液组成线。3.BEM线，Bi(s)+Cd(s)+l三相平衡线，三个相的组成分别由B，E，M三

6、个点表示。Cd-Bi二元相图的绘制有三个特殊点：A点，纯Bi(s)的熔点H点，纯Cd(s)的熔点E点，Bi(s)+Cd(s)+l三相共存点。因为E点温度均低于A点和H点的温度，称为低共熔点（eutecticpoint）。在该点析出的混合物称为低共熔混合物（eutecticmixture）。它不是化合物，由两相组成，只是混合得非常均匀。E点的温度会随外压的改变而改变，在这T-x图上，E点仅是某一压力下的一个截点。低共熔相图在药学中的应用在101.325KPa下，药物A与B的固液平衡相图如下图所示，根据

7、相图分析，判断25℃时，能否将粉状A和B加在一起，配制复方制剂？A（粉剂）B（粉剂）15℃42℃50℃WB%25℃t℃IIIIII36%……..（2）溶解度法绘制水-盐相图a简单的低共熔混合物溶解度法绘制水-盐相图以体系为例，在不同温度下测定盐的溶解度，根据大量实验数据，绘制出水-盐的T-x图。图中有四个相区：LAN以上，溶液单相区LAB之内，冰+溶液两相区NAC以上，和溶液两相区BAC线以下，冰与两相区相图中有那些点?线?面?简单的低共熔混合物图中有三条曲线：LA线冰+溶液两相共存时，溶液的组成曲

8、线，也称为冰点下降曲线。AN线+溶液两相共存时，溶液的组成曲线，也称为盐的饱和溶度曲线。BAC线冰++溶液三相共存线。简单的低共熔混合物图中有两个特殊点：L点冰的熔点。盐的熔点极高，受溶解度和水的沸点限制，在图上无法标出。A点冰++溶液三相共存点。溶液组成在A点以左者冷却，先析出冰；在A点以右者冷却，先析出。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。例如：水盐体系低共熔温度252K218K262.5K257.8K