第三章 水盐相图
第三章作业 水盐体系相图
第三章 三元水盐体系
3-1标绘NaCl-Na 2SO 4-H 2O 体系50℃等温图，注明各区域的意义。
NaCl-Na 2SO 4-H 2O 体系50℃数据
3-2用相图确定下列系统（总重量均为1000公斤）在50℃的状态，并计算固、液相重量。
（1）M ，含NaCl30.5%，Na 2SO 410.0%
，H 2O59.5%； （2）N ，含NaCl9.5%，Na 2SO 430.0%，H 2O60.5%； （3）P ，含NaCl48.0%，H 2O52.0%。
3-3试分析含NaCl 10%，Na 2SO 415%，H 2O75%的系统50℃等温蒸发过程。
3-4根据上图填空：固相 的溶解度随温度升高而加大，固相
的溶解度随温度升高而减小。
系统M 在60℃时状态为 ，冷却至40℃时有 析出，继续冷却至20℃时会有 析出。
3-5有含KCl 5%，K 2SO 45%，H 2O90%的体系在25℃等温蒸发，如果体系重100公斤，试计算：
（1） K 2SO 4 单独析出量最大时的蒸发水量，K 2SO 4析出量及析出率； （2） 蒸发水量为60公斤时K 2SO 4析出量及析出率；
（3） K
2SO
4
析出率为85%时的蒸发水量。
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
第3章 3.1 盐水体系相图及其应用(4学时)
25.85/ 58.5 23.72 / 53.5
17 合成氨工业
3.1.2 二元盐水体系相图及应用
１ 二元盐水体系相图的绘制及杠杆规则 如何获得溶解度数据？ 途径一：查阅资料与文献 途径二：实验测定 选择合适的相图表示方法，将溶解度数据标 绘在相图上，连接各点，就可得到溶解度曲 线或饱和曲线。
盐析的原理 一种盐类的存在会使另一种盐类的溶解 度下降。当所加入的盐具有同一离子时， 会使体系中原来的平衡破坏，为达到新的 平衡，则某一种盐就要析出，这也就是常 说的同离子效应。
41 合成氨工业
加热和冷却过程 通过改变温度，有可能使体系从一个相 区移到另一相区，因此，可借改变温度达 到分离体系中盐类的目的。
4 合成氨工业
某种盐类之所以能从几种盐的混合液中 以纯态析出，是由于它们的溶解度各不相 同，而且随温度的变化有区别。 相图是多相体系在平衡时各相组成与温 度或压力的关系图。它不仅指导人们应该 如何安排生产流程，如何选择生产工艺条 件，而且可以告诉人们制备合格的产品应 该蒸发多少水或添加多少水。
29 合成氨工业
３.１.３ 三元体系相图及应用
如 NaCl-KCl-H2O、NaHCO3-Na2CO3-H2O、 NH3-CO2-H2O、CaO-P2O5-H2O、 MgSO4–H3BO3-H2O、MgCl2-H3BO3-H2O等。 盐的存在形式有无水物、水合盐、复盐、固溶 体等而表现复杂。
30 合成氨工业
5 合成氨工业
１ 相律
（１）相 相是一个不均匀体系中的均匀部分，各相 之间存在明显的界限。 对于盐类的水溶液都只能是一个液相。对 于固体，则体系中有几种物质就是几个固 相。
6 合成氨工业
（２） 独立组分 一个体系中往往是各种化学物质的混合 体，当体系中的每种化学物质各自独立 时，称它们为体系的独立组分。但实际 上，体系中的一些物质间会发生联系，这 时就不再是独立组分了。如碳酸钙煅烧成 为石灰和二氧化碳，其独立组分是２，为 什么？
第三章 水盐相图1
E1
B＇ M7
1 A＇ E2 E1 2 3
B＇
H
NiCl2· 2 H2 O a＇ b＇
4 5 c d
e B （ NH4Cl ）
A（Na2SO4） （a）
B （ MgSO4 ）
A（NiCl2） （ b）
图3-25 复杂相图两例
二、共饱点性质的判断 共饱点的相应三角形： 在三元等温图中，与共饱点所代表的 液相平衡的两个固相点及水点所构成 的三角形。 共饱点分类： 相称共饱点—在相应三角形内 不相称共饱点—在相应三角形外/边上
水合物转溶， 绝不是干点
除右边的两情况
异成分复盐
水合物Ⅱ型
三、变温过程分析
t（℃） 100 E100
B （ NaNO3 ）
80 60
E75
N100 N75 N25 E25 E75 E100
Ex 40 E25 20
M
A（KNO3） E100 E75
W
Ex
E25
W（H2O） K25
K75
K100
A （ K NO3 ）
S10脱水转溶 Na2SO4 Na2SO4+NaCl 为Na2SO4析出 析出 共析 3→4 4→5 5→6
W（H2O） 1 Q 2 B＇ A＇ 3 E 4 S10
1→2
2→Q Q（不是干点） Q→E
E（干点）
5
——
S10
S10→B
B
B→6
A（NaCl） 图3-21 水合物Ⅱ型 6
B（Na2SO4）
二、各类相图的等温蒸发过程
2．复杂三元水盐体系蒸发过程分析 （3）同成分复盐
阶段
过程情况
一
浓缩阶段
第一章 水盐相图
Example：KCl—H2O体系、KCl—K2SO4—H2O体系、表NaCl—KCl—MgCl2—H2O体 系
广义：除包括水和盐外，还包含了水与酸或碱组成的体系，另
外还包含有水和碱性物及酸性物所构成的体系。
Example：P2O5—CaO—H2O体系(l磷酸二氢钙)、NH3—CO2—H2O（碳酸氢铵） 体系
四、盐类溶解的相互影响
五、其他因素的影响
一、溶解度
1．定义： 溶解度：在一定的温度下，某种盐的饱和水溶液的浓度。 盐 及其饱和溶液恰恰处于相平衡的状态。 溶解度——物质的溶解程度，它表示物质在溶剂中溶解能力 的大小。 盐类在水中的溶解度，首先，由每个物质的本性决定； 其次，受温度的影响较大；再者，受体系中其它盐的存在 的影响；还有溶剂、沉淀颗粒、化学反应、pH值等其他因 素的影响。 2．数据来源 溶解度是构成各类相图的核心部分。 数据主要通过计算和实验获得。 由于溶液理论不够完整，所以计算只能获得简单的溶解度数 据，而复杂的多组分的相平衡数据还是通过实验来测定。
（1）它是一个凝聚系统，主要是由液相形成的系统，在这一类系统
中，气相可以忽略，一般只有一个液相，固相可以有多个。
（2）它是一个多相平衡系统（包括不平衡）。 （3）压力对平衡状态的影响可以忽略不计， 所以相律： F=C-P+1
三、系统的组成
1. 表示方法 水盐系统的表示方法要便于作图和计算。对于二元、三 元、四元、五元体系有图形表示和浓度表示方法。 2. 基准 在相图中表示方法和基准是密切相关的。
第一章 绪 论
水盐体系相图（salt-water system phase diagram）
是以几何图形表示水和盐组成体系，在稳定平衡和介稳平衡 条件下，相的数目、种类、组成、存在条件和各相间的浓度 关系，可预测体系中盐类的析出、溶解等相转化规律，探索
水盐体系相图及应用百度云
水盐体系相图及应用百度云水盐体系相图是描述水和盐溶液在不同温度和浓度条件下相态变化的图表。
水盐体系的相图主要包括盐的溶解度曲线和盐的结晶曲线。
盐的溶解度曲线是描述在特定温度下盐在水中的溶解度随盐的质量分数变化的曲线。
溶解度曲线可以反映盐的溶解度与温度和质量分数之间的关系。
在溶解度曲线上，存在一条最高溶解度的曲线，该曲线划分了溶液和饱和溶液的区域。
当溶质在溶剂中溶解的质量达到最高溶解度时，溶液即为饱和溶液。
通过溶解度曲线，可以确定在特定温度下最大可溶解的盐的质量。
盐的结晶曲线是描述在特定温度下盐溶液中盐的结晶质量分数随时间变化的曲线。
结晶曲线可以反映盐在饱和溶液中的结晶速度与温度和质量分数之间的关系。
在结晶曲线上，存在一条最低质量分数的曲线，该曲线划分了结晶和溶解的区域。
当溶液中溶质的质量分数低于最低结晶质量分数时，溶液会发生结晶现象。
通过结晶曲线，可以确定在特定温度下最低结晶质量分数的盐的质量。
水盐体系相图的应用非常广泛。
以下是一些常见的应用领域：1. 化学工业：水盐体系相图可以用于盐的制备和提纯过程的控制。
通过控制盐的溶解度和结晶性能，可以提高盐的纯度。
2. 医药行业：水盐体系相图可以用于药物的溶解性和结晶性能的预测。
这对于药物的生产和制剂过程非常重要。
3. 环境科学：水盐体系相图可以用于研究海水淡化和盐湖水处理等领域。
通过了解盐的溶解度和结晶性能，可以制定合理的海水淡化方案和盐湖水处理方案。
4. 地质学：水盐体系相图可以用于地下水和盐岩地层中盐的溶解和析出现象的研究。
这对于地下水资源的开发和盐岩地层的稳定性评价非常重要。
总之，水盐体系相图在多个领域中具有重要的应用价值。
通过了解盐的溶解度和结晶性能，可以优化工业生产过程，改善环境治理方案，以及深入研究地质和生物过程。
用水盐相图分析粗盐制备纯盐的原理
用水盐相图分析粗盐制备纯盐的原理粗盐是一种受广泛应用的普通盐，它的应用领域广泛：食品制造，石油加工，热水蒸发，海水淡化等等。
粗盐的质量和品种不一，有的质量较好，有的质量较差，它们的结构也不尽相同。
因此，在使用粗盐时，有必要对它进行分析，以便于了解粗盐的品种和质量。
用水盐相图分析粗盐是一种常用的分析方法，它可以通过分析粗盐的水盐混合物结构，推断出组成粗盐的物质种类以及含量。
水盐相图分析粗盐，可以帮助我们更好地了解粗盐的质量，从而为后续的制备纯盐提供重要参考依据。
水盐相图分析粗盐的步骤如下：首先，将粗盐和水按某一比例混合，使混合物可以溶解；其次，使用电导率仪和盐度计，测量混合物的电导率和盐度；第三，将测量结果绘制成相图，其中横轴为盐度，纵轴为电导率；最后，根据绘制的相图，分析粗盐的结构和组成，推断出粗盐的品种和含量。
盐是人们食用的基本农产品，其中包括粗盐和精盐。
粗盐在质量方面比精盐差，而精盐是粗盐经少量添加剂处理后的产物。
由于精盐的质量比粗盐高，经常被用于食品生产中。
因此，在制备纯盐时，有必要对粗盐进行水盐相图分析，以更好地掌握粗盐的质量和结构，并为后续的制备纯盐提供重要参考依据。
制备纯盐的步骤如下：首先，用水盐相图分析粗盐，从而掌握粗盐的结构和组成；其次，根据水盐相图分析出来的数据，决定粗盐的净化方法；第三，利用过滤、离心、浓缩和沉淀等技术，进行粗盐的净化处理；最后，将经过净化的粗盐经过一系列烧制、分馏等处理步骤，最终制成纯正的食用盐。
用水盐相图分析粗盐是提高纯盐质量的非常重要的步骤，利用这种分析方法可以更好地掌握粗盐的结构和成分，并为后续的制备纯盐提供重要参考依据。
它可以帮助制备者正确选择净化处理方法，从而保证精盐的质量，从而保证食品的安全和卫生。
综上所述，用水盐相图分析粗盐制备纯盐的原理是：首先，通过水盐相图分析粗盐，了解粗盐的结构和组成；其次，根据分析结果，决定粗盐的净化方法；第三，根据净化方法，经过一系列步骤，最终制成纯正的食用盐。
水盐体系相图及其应用第三章三元水盐体系相图.
过 滤 NaCl
过 滤 KCl
其中D、N是从图中读取的，E100
是从溶解度数据表中查的，钾石盐
的组成为已知。计算过程 P17。
待定系数法和比值法自看。
第五节 复杂三元水盐体系相图
一、生成水合物的三元体系
1、一种盐生成一种水合物的相图 G = B· nH2O
BGC是三盐共存区 m5 m5 G盐脱水形成B盐 G N B
C
bb’//BC，bb’上含A%均等。
2. 定比规则 凡位于通过顶点(A)的任一直线上的体系，其中顶 点代表的组元含量不同，其余两组元(B和C)的含量比相 同，即：
cB ( R ) cB ( P ) cB ( Q ) cC( R ) cC( P ) cC( Q )
A
R P Q B
a
C
3. 背向规则 从一个三元体系中不断取走某一组元，那么该 体系的组成点将沿着原组成点与代表被取走组元的 顶点的连线向着背离该顶点的方向移动
的A. (沿逆时针方向表示各组分含量)
证明如下. 由图可见, 线段mF = GC(平行四 边形的两条对应边相 等), 线段 Em = BD (等腰梯形的两腰相 等), 线段 Dm = DG
( ΔABC 相似于ΔmDG,
而 ΔABC为全等三角形, ΔmDG也为全等三角形,
全等三角形的三条边相等)， 所以有:
5．重心规则：直线规则的延伸：由三个三元体系 (O、M和N)混合得到的新三元体系点(H)是△MON 的质量重心。
A
O M G B H N C
•
H点位于△MON的物理质心处；
6.三元水盐体系相图中点、线、面的意义及自由度 ADEF不饱和区；f=3-1=2 BDE为B的单独结晶区；f=3-2=1 CEF为C的单独结晶区;f=3-2=1 BCE为B和C的共晶区； f=3-3=0 DE为B的溶解度曲线； f=3-2=1 CE为C的溶解度曲线； f=3-2=1 E点为三相点； f=3-3=0 BE和CE为三相线；f=3-3=0 B L
第三章作业 水盐体系相图
第三章 三元水盐体系
3-1标绘NaCl-Na 2SO 4-H 2O 体系50℃等温图，注明各区域的意义。
NaCl-Na 2SO 4-H 2O 体系50℃数据
3-2用相图确定下列系统（总重量均为1000公斤）在50℃的状态，并计算固、液相重量。
（1）M ，含NaCl30.5%，Na 2SO 410.0%
，H 2O59.5%； （2）N ，含NaCl9.5%，Na 2SO 430.0%，H 2O60.5%； （3）P ，含NaCl48.0%，H 2O52.0%。
3-3试分析含NaCl 10%，Na 2SO 415%，H 2O75%的系统50℃等温蒸发过程。
3-4根据上图填空：固相 的溶解度随温度升高而加大，固相
的溶解度随温度升高而减小。
系统M 在60℃时状态为 ，冷却至40℃时有 析出，继续冷却至20℃时会有 析出。
3-5有含KCl 5%，K 2SO 45%，H 2O90%的体系在25℃等温蒸发，如果体系重100公斤，试计算：
（1） K 2SO 4 单独析出量最大时的蒸发水量，K 2SO 4析出量及析出率； （2） 蒸发水量为60公斤时K 2SO 4析出量及析出率；
（3） K
2SO
4
析出率为85%时的蒸发水量。
水盐体系相图及其应用第三章三元水盐体系相图.
应用此类相图可判断怎样可得固体纯盐?
如有B和C固体盐的混合物, 问能否通过 加水使之部分溶解的方法从其中获取一 种纯盐固体, 能得到哪一种纯盐固体? 可 从相图加以讨论. (1) 稀释法分离提纯盐 设起始物系点为a, 向其中加水,体系的组 成沿aA线向A方向移动. 物系点在BFC区 时, 体系三相平衡共存. 到达b点时,C全部 溶完, 剩下B固体与溶液F共存, 过滤可得 纯B固体盐. 由图知, 混合盐的总组成在B
f =3-3+1=1
e2 e
e3
ABCe为ABC共晶区； f =34+1=0
B C
A
三、立体图中的冷却过程
m→m1：随温度下降，宏观无现象，各 盐浓度增加。 m1：与B盐饱和面相交，B盐开始饱和。 c m1→m2：B盐单独析出，固相为B点， 液相沿m1→l移动。 m2：液相与B、C盐共饱和线相交，C盐开
第三章
三元水盐体系相图
第一节 三元体系相图的组成表示方法及基本规则
简单三元水盐体系：由具有共同离子的两种盐和水构成的体系。 NaCl KCl H 2O
Na2 SO4 ( NH 4 ) 2 SO4 H 2O
复杂三元水盐体系： 不具有共同离子的两种盐和水构成的体系，或是盐和
水生成了结晶水复盐以及两种盐结合形成了新的复盐
的体系，情况较为复杂，我们称这样的体系为复杂三 元水盐体系。
特殊三元水盐体系： 构成体系的不是两种盐而是一种碱性物和一种酸性物，
如重过磷酸钙的生产，在不考虑磷石中的杂质时，可 表示为： 示为； 体系。 NH3 CO2 H 2O
CaO P2O5体系，碳酸氢铵体系可表 H 2O
一、三组分系统相图
b
T1
c
第三章 水盐相图1
1→2
——
2→E
S10
E（干点）
S10→4
——
4→5
F
A （ NaCl）
5
B
（Na2SO4）
图3-20 水合物Ⅰ型
二、各类相图的等温蒸发过程
2．复杂三元水盐体系蒸发过程分析 （2）水合物Ⅱ型
阶段 一 二 三 四 五
过程 情况 系统 点 液相 点 固相 点
浓缩 阶段 1→2
S10 析出 2→3
图3-29 浸取法分离钾石盐原则流程 图
（二）工艺计算
取1000kg钾石盐原料为计算基准，介绍图解法， 比值法及待定系数法三种计算方法。
（A）图解法：其原理是利用直线杠杆规则，在相
图上直接测量有关线段进行计算。
（A）图解法：
BNaCl
100
（1）计算1000kg 钾石盐100℃ 加水溶解到达系统点L时所 需水量：
一、一些专业术语
3）蒸发射线：连接水顶点W与被蒸发系统点的射线，其方向是 背离水的顶点的。用于表示系统的蒸发过程。反之，加水时 叫稀释线。 4）结晶线：一般指在一固一液或二固一液平衡区中，连接液 相点和其平衡固相点之间的连线。它表达了结晶过程中液相 的变化及与之相对应的固相的组成情况。
5）操作线：一般指进行某种化工操作时其操作过程中系统点 移动的轨迹方向和路线，一般是一条或几条线，如升、降温， 等温蒸发，混合配料等操作时所作的线段。在二至五元体系 相图的变温过程中，又常将某液相点叫操作点。
E1
B＇ M7
1 A＇ E2 E1 2 3
B＇
H
NiCl2· 2 H2 O a＇ b＇
4 5 c d
e B （ NH4Cl ）
A（Na2SБайду номын сангаас4） （a）
用水盐相图分析粗盐制备纯盐的原理
用水盐相图分析粗盐制备纯盐的原理粗盐是指经过结晶和筛选后形成的晶体，晶体的分子单元组成主要是氯化钠和其它的化学物质，但氯化钠的含量接近99%以上。
粗盐经过烧制法、溶解法和电解法29a等等多种方法，可以获得纯盐。
在实际的制备纯盐的过程中，采用水盐相图分析是一种很有效的检测方法，可以帮助确定在晶体中的氯化钠、焦磷酸钠以及其它化学物质含量，从而制备出高质量的纯盐。
水盐相图是一种分析技术，可以根据物质在水溶液中的饱和度来绘制，在水盐相图中，可以分析出给定物质在不同pH和温度条件下的溶解度，以及物质溶解后生成的产物。
在制备纯盐的过程中，水盐相图分析可以帮助我们了解粗盐中的氯化钠的含量。
水盐相图常用的分析步骤如下：首先，将粗盐放入实验用的两个容器中，一个容器中加入氨水、硫酸钠等调节剂，另一个容器中只加入氨水；然后，在室温下，分别在两个容器中循环搅拌，使粗盐在水溶液中溶解并形成悬浮液；之后，重复反复进行实验，改变温度条件和pH值，可以得到不同的图谱；最后，获得的数据可以用来比较粗盐中不同组分的溶解度，从而确定氯化钠的含量及其他组分的含量。
经过粗盐水盐相图分析确定氯化钠的含量，便可以得出用来制备纯盐所需要的某些成分。
通常，将粗盐中的91%-99%的氯化钠分离出来，可以把氯化钠浓度提高到97%-99%，制成纯盐；然后，粗盐中的焦磷酸钠和其它杂质也可以经过精细处理而达到要求。
最终，通过合理的配比、适当的调味和其它工艺可以得到高质量的纯盐产品。
从上述可以看出，水盐相图分析在粗盐制备纯盐的过程中起着重要的作用。
它可以帮助我们比较粗盐中不同组分的溶解度，可以精准的确定氯化钠等组分的含量，从而确保纯盐的制备质量。
总之，水盐相图分析是一种非常重要的用于分析粗盐中组成成分的检测方法，它可以帮助我们准确判断粗盐中的氯化钠和焦磷酸钠的含量，从而高质量的制备出纯盐。
水盐体系相图总复习
杠杆规则
A、B、C三点所代表的物料量各与其它两点间的线段的长度 成比例，这就是杠杆规则。直线规则和杠杆规则，我们统称直 线杠杆规则或称直线反比法则。 如果用MA、MB、MC分别代表A、B、C三点的数量，则可列 出如下的比例式
A MA C MC B MB
MA∶MB∶MC=BC∶AC∶AB • 所谓反比，就是指每点所代表的数量和其它两点间线段的长度 成比例，而不包括本身的那个点。MA和直线BC的长度成比例， MB与直线AC的长度成比例，MC和直线AB的长度成比例。
子分开。
例如Na＋、K＋／／Cl-、SO42-－H2O体系等。
此外还有写成例如Na＇、K＇／／Cl＇、SO4＂－H2O体系等形式
的。只要前后一致就好，没有十分严格的规定。
第二章 二元水盐体系相图
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 二元水盐相图的化工过程 第四节 二元水盐相图的计算方法
可以是0、1、2、3等。
通常，自由度用F表示。
相律
F＝C－P＋2 式中F——独立参变量数目，即自由度；. C——独立组分数； P——平衡共存的相的数目； 2——指温度和压力两个变量。
水盐体系属于凝聚体系，一般是处在大气之中，因为 压力对水盐体系平衡影响甚微，所以可以不考虑压力 这一外界变量对平衡的影响。 因而对水盐体系，我们用“减相律”，即凝聚体系相 律。其表达形式为 F＝C－P＋1 式中的1指温度这一变量，式中的P不包括气相在 内， 也不考虑空气的存在。读者在应用时要特别注意。
250
15
200
14
150 未饱和溶液L 100 12 11 10 50 1 2 3 7 6 E 20 40 60 8 9 45
第三章 水盐相图
a% E
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%。
KCl B NaCl+KCl+LE 4 KCl+L M 2 5 L E P NaCl A
N 3 NaCl+LE A＇ 1
6 B＇
3 4 2 1
W
图3-10 NaCl－KCl－H2O体系20℃相图
第二节 简单三元水盐体系相图
（3）面： • BEB＇是B盐与其饱和溶 液共存的两相区； • AEA＇是A盐与其饱和溶 液共存的两相区； P=2，C=3，F=C-P=3-2=1 • WB＇EA＇是单一液相的 不饱和区； P=1，C=3，F=C-P=2 • BEA是A盐B盐与它们的 共饱和溶液共存的三相 区。 P=3，C=3，F=C-P=0
1.正三角形（以溶液为基准）
三角形的任意一条边表示一
H
C
个二元体系的组成。
b% M D
G
a% E
三角形内部则为由A、B、C
三组分组成的点。
A
B F C% 图3-1 正三角形坐标 L
二、三元水盐体系组成表示法
1.正三角形（以溶液为基准）
图中M点，通过M点作DE、FG、HL 线分别平行于三角形的三条边。 从图可如下关系： HC=EM=GM=GE=LB= a％ GC=DM=HM=HD=AF= b％ AD=FM=LM=BE=FL= c％ 这样，可在△ABC任一边上同时 读出系统M(M点)的组成。
水盐体系相图总复习
相图（phase diagram）
是描述物质体系相平衡关系的一种几何表达方式，可用于
定量描述在特定条件下的物质物相组成、性质、温度和压
力之间的关系，在化学、化工、冶金、材料、石油、轻工、
地质、生物、陶瓷等科学技术领域里具有十分广泛的应用。
水盐体系相图（salt-water system phase diagram）
3.溶剂 （水）
4.离子 之和（总 物质的量）
mol
• 例如：20℃时，5克NaCl和20克KCl溶解在100克水中，请用重量 百分组成、干基重量组成、摩尔百分组成表示。 • 解：（1）重量百分组成：
NaCl KCl H 2O
• （2）干基重量组成：
5 100% 4% 5 20 100 20 100% 16% 5 20 100 100 100% 80% 5 20 100
g/100g总物质（重量百分比，%wt）
mol/100mol总物质（摩尔百分比，%mol） g/100g干盐（g/100g· S） mol/100mol干盐（J值） g/100gH2O（g/100g水） mol/100molH2O mol阴离子/100mol阴离子之和（离子浓度） mol阳离子/100mol阳离子之和（离子浓度） mol离子/100mol若干离子之和（J‘值）
子分开。
例如Na＋、K＋／／Cl-、SO42-－H2O体系等。
此外还有写成例如Na＇、K＇／／Cl＇、SO4＂－H2O体系等形式
的。只要前后一致就好，没有十分严格的规定。
第二章 二元水盐体系相图
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 二元水盐相图的化工过程 第四节 二元水盐相图的计算方法
- 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)。
第二节 简单三元水盐体系相图
二 ． 三 棱 柱 坐 标 系 立 体 图
第二节 简单三元水盐体系相图
二 ． 三 棱 柱 坐 标 系 立 体 图
第二节 简单三元水盐体系相图
二 ． 三 棱 柱 坐 标 系 立 体 图
第二节 简单三元水盐体系相图
Ｂ＇ Ａ＇
二．三棱柱坐标系立体图
Ｅ３
（1） 三条棱WW＇、AA＇、 BB＇分别代表水、A盐、 （ｔ ＇）Ｋ B盐三个纯组分。 （2）三个侧面，表示三个 二元体系，每个侧面是 B 一个二元体系，其中W－ A，W－B是水盐体系，A －B是盐盐体系。
3 4
20.7 15.0
10.4 13.85
30.2 21.1
15.2 19.5
66.6 52.0
222 247
NaCl+ KCl KCl
E
5
5.0
21.3
6.8
28.9
19.0
280
KCl
6
0
25.55
0
34.3
0
291
KCl
B＇
第二节 简单三元水盐体系相图
2．点线面的意义 （1）点： E点是NaCl、KCl与两个固相 平衡的饱和溶液，两盐共饱 点。 P=3，C=3，F=C-P=0 B＇点—B-H2O二元体系中B盐 的溶解度； A＇点—A-H2O二元体系中A 盐的溶解度； P=2，C=2，F=C-P=2-2=0
KCl B NaCl+KCl+LE 4 KCl+L M 2 5 L E 3 4 2 1 1 A＇ P NaCl A
N 3 NaCl+LE
6 B＇
W
图3-10 NaCl－KCl－H2O体系20℃相图
第二节 简单三元水盐体系相图
（2）线： • EB＇是KCl的溶解度曲 线，它表示KCl的饱和 溶液。 • EA＇是NaCl 的溶解度 曲线，它表示NaCl 的 饱和溶液。 P=2，C=3， F=C-P=3-2=1
B （ｔｅ＇）Ｋ Ｅ Ｈ（ｔe＂） （ｔ；＇）Ｈ
Ｆ（ｔ３）
Ｅ２
Ｅ１ Ｄ（ｔｅ）
Ａ
二元体系的点扩展成三元体系的
线了。
P=3，C=3，F=C-P+1=3-3+1=1
Ｗ 图３-5三元立体图
第二节 简单三元水盐体系相图
（5）点：E点，是三条空间 曲线的交点，表示三个 （ｔ ＇）Ｈ 固相（冰、A盐、B盐的 共饱溶液，它是三元体 （ｔ ＇）Ｋ 系中新出现的。 P=4，C=3， B F=C-P+1=3-4+1=0
表3-1 NaCl－KCl－H2O体系20℃溶解度
序号 %（wt） NaCl 1 2 26.4 23.7 KCl 0 5.0 液相组成 g/100g H2O NaCl 35.9 33.2 KCl 0 7.0 NaCl 100 82.6 g/100gS H2O 279 248 NaCl NaCl A＇ 平衡固相 符号
B(g/100gH2O) 40 30 20 E2 10 E 10 E1
20
30
40
A(g/100gH2O)
W＇ E3
A＇ 图3-8 直角坐标立体图
第二节 简单三元水盐体系相图
一．简单三元水盐体系等温图 1．等温图的标绘 （1）数据分析 主要分析出现的固相是单盐、水合物、复盐、水合复盐或固体溶液，并查取 或计算出它们的组成。 （2）确定坐标系 用正三角形或直角等腰三角形坐标系。在坐标图上标出各组分及各固相的位 置，并将复盐的组成点与表示水的W点用点划线相连，这条线叫“复 盐射线”，它是判断复盐性质的重要依据。 （3）标点 按序号将液相组成点逐一标于图中，同时编号，以免混乱。 （4）连接溶解度曲线 连线原则：具有一个共同平衡固相的液相点可连，如果可连的点只有两个， 则 只能连成直线，如可连的点有三个以上，则应连成圆滑的曲线。
KCl B NaCl+KCl+LE 4 KCl+L M 2 5 L E P NaCl A
N 3 NaCl+LE A＇ 1
6 B＇
3 4 2 1
W
图3-10 NaCl－KCl－H2O体系20℃相图
第二节 简单三元水盐体系相图
（3）面： • BEB＇是B盐与其饱和溶 液共存的两相区； • AEA＇是A盐与其饱和溶 液共存的两相区； P=2，C=3，F=C-P=3-2=1 • WB＇EA＇是单一液相的 不饱和区； P=1，C=3，F=C-P=2 • BEA是A盐B盐与它们的 共饱和溶液共存的三相 区。 P=3，C=3，F=C-P=0
W
W
将W打开 B＇ A＇
W E B＇
A
改变W角 将AB拉向∞
A
A＇
E
A＇ A＇ E B＇ B W
E
A
B
A
B
W
B＇
B
图3-4 各种坐标的关系
三、空间立体图
1.三棱柱坐标系立体图
Ｂ＇ Ａ＇
在平面组成坐标 的基础上，再把温度 坐标加上去，就组成 了三棱柱空间坐标系， 如图3-5所示。
Ｅ３ Ｍ＇ Ｅ２ Ｅ１ Ｄ（ｔｅ） Ｗ＇ Ｆ（ｔ３）
A B F C% 图3-1 正三角形坐标 L D b% M C H G
a% E
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%。
H2O H2O
一、分类和相律特征
对三元水盐体系，相律公式为
F=C-P+1=4-P 当P=1时，自由度最大为3。当F=0时，最大相数为4。
恒温恒压时，最大相数为3，自由度最大为2。
4. 固相有水合物或复盐生成的三元水盐体系称为复杂三元水盐体系。
B
O t
A
二、三元水盐体系组成表示法
恒压条件下的三元水盐体系相图：用一个三维空间图形 表示 3个坐标分别为温度、两个盐的独立浓度 恒温恒压条件下：由平面图形表示，通常用质量百分数 或摩尔百分数表示（以溶液为基准），但不可以用g/L
b
gH2O/100gS
W W 500 400 300 200 100 A 2 3 N 4 20 40 60 80 gB/100gS B a 1 b
30 b‘ 20 10
W
（ a）
（b）
图3-3 两种坐标
二、三元水盐体系组成表示法
几种常用坐标之间的转换关系可用图3-4表示。在实际应 用上，是通过组成换算，将有关图形点标在不同坐标图上的。
Ｂ＇ Ａ＇ Ｅ３ （ｔ3＇）Ｈ Ｍ＇ Ｅ２ （ｔｅ＇）Ｋ Ｅ１ Ｗ＇
Ｆ（ｔ３）
P=2，C=3，F=C-P+1=32+1=2
Ｄ（ｔｅ）
温度te时的三角形平面，如图3-5中的 tete‘te“它表示三个固相A盐、B盐、 冰和它们的共饱和液共存，其共饱 点处在此平面上，温度比冰盐合晶 温度（A盐与B盐的两个）都低， 已经低到足以使冰和二个盐都析出 的程度，如E点是三元体系低共熔 点。
（ｔ；＇）Ｈ
（ｔｅ＇）Ｋ Ｅ B Ｈ（ｔ＂）
Ａ
Ｗ 图3-5 三元立体图
三、空间立体图
2.直角坐标系的立体图 图3-8是简单类型三 元水盐体系直角坐标立 体图的横向放置。纯盐 A、B在无限远处，故 B＇ 相应的A＇、B＇、E3 也在无限远处。图中两 个较大的曲面表示A盐、 B盐的饱和溶液，较小 的W＇E1E2W＇面是冰 t 的饱和溶液面、E为低 共熔点。
第三章 三元水盐体系相图
第一节 图形表示法
第二节 简单三元水盐体系相图
第三节 复杂三元水盐体系相图
第四节 两条规则在相图中的运用
第五节 等温蒸发过程分析
第六节 三元水盐体系相图的应用
第一节 图形表示法
一、分类和相律特征 二、三元水盐体系组成表示法 三、空间立体图
一、分类和相律特征
组分数为3的体系是三元体系。 1.由含有共同离子的两种盐和水构成的体系——三元水盐体系。 如：AM-BM-H2O共同阴离子，或AX-AY-H2O共同阳离子 2. 一种盐和两种非电介质组成的溶液。 如：NaNO3－CH3OH－H2O 3.一种酸性氧化物、一种碱性氧化物和水构成的水盐体系 如： CaO P2O5 NH3 CO2
ｅ
（ｔ3＇）Ｈ
Ｍ＇ Ｅ２
Ｗ＇
Ｆ（ｔ３）
Ｅ１
Ｄ（ｔｅ）
Ｅ Ｈ（ｔe＂） Ａ
Ｗ 图3-5 三元立体图
第二节 简单三元水盐体系相图
第二节 简单三元水盐体系相图
（3）面：
三个空间曲面，分别是三个单固相的溶 解度曲面，即单固相的饱和面。A 盐的饱和溶液面是A'E1EE3A'； B盐的饱和面是B＇E2EE3B＇；冰的饱和 面为W＇E1EE2W＇。
B
表示 。
O t
A
二、三元水盐体系组成表示法
设有一个三元水盐体系NaCl－KCl－H2O，如果用a％、b ％、c％分别表示NaCl、KCl、H2O的质量百分数。则有 以下关系：
a％+b％+c％=100%
在三元水盐体系中，仅有两个组分的浓度是独立变数，
B
另一组分浓度为非独立变数。
O t
A
二、三元水盐体系组成表示法
； ｅ
Ｂ＇
Ａ＇
Ｅ３ Ｍ＇ Ｅ２ Ｅ１ Ｄ（ｔｅ） Ｗ＇ Ｆ（ｔ３）
Ｅ Ｈ（ｔe＂） Ａ
Ｗ 图3-5 三元立体图
第二节 简单三元水盐体系相图
（6）体—1 三个空间 曲面上方的空 间体表示不饱 和溶液。