3.4 二组分系统固液平衡相图
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பைடு நூலகம்
100
• 80
69.9
60
•
•t
* B
•
D
40
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
邻硝基氯苯（A) xB
对硝基氯苯（B)
邻硝基氯苯（A) - 对硝基氯苯（B)
系统的熔点-组成图
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
H2O(A)
xB
C6H6(B
H2O(A) - C6H6(B) 系统的 沸点-组成图
二组分系统固、液平衡相图
按固态互溶情况
液态、固态完全互溶 液态完全互溶而固态完全不互溶 液态完全互溶而固态部分互溶
1、 二组分固液态完全互溶的固-液平衡相图
T/K
t/℃
p一定
g(A+B)
t
* A
g(A+B) l(A+B)
l(A+B)
•t
* B
s(A+B) +l(A+B)
l(A+B)
t
* B
•t
* A
s(A+B)
A
xB
B
图a 液态完全互溶沸点-组成图
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
Ge(A)
xB
Si(B)
图3 Ge(A) - Si(B)系统的熔点-组成图
t/℃
a a l(A+B) 液相线
•
t1
t2 L2
•
L1 S2
s+l S1 固相线
s(A+B)
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
曲线
CED l(A+B)
s(A+B)+s(A+B)
•F
• 0.96 G
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
Sn(A)
xB
Pb(B)
Sn(A) - Pb(B)熔点-组成图
E点：低共熔点
(2) 具有转变温度的熔点—组成图
t/℃
转变温度的含义：（CD段）
2000
l(A+B)
1600
t
* B
s(A+B) 1200 ℃ s(A+B) + lE
图 3-23 邻硝基氯苯（A) - 对硝基氯苯（B) 最低温度，也是固
系统的熔点-组成图
相A和B能同时熔
化的最低温度。
3.固态部分互熔，液态完全互溶系统的相图
(1) 具有低共熔点的熔点-组成图 (2) 具有转变温度的熔点—组成图
(1) 具有低共熔点的熔点-组成图
350 t/℃
300
•t
* B
327
t
* B
l (A+B)
• • 100
g l
•g l
C
ED
D
80
l (A+B) l (A+B)
60
•F
• 0.96 G
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
Sn(A)
xB
Pb(B)
图a Sn(A) - Pb(B)熔点-组成图
•F
0.0 0.2
H2O(A)
0.4 0.6 wB
•G
0.8 1.0 n-C4H9OH(B)
Ag(A) – Pt (B)系统熔点-组成图
3-6-5 A和B固态时完全不互溶，101 325 Pa 时A(s)
的熔点为30C，B(s)的熔点为50C，A和B在10C具
有最低共熔点，其组成为xBE=0.4，设A和B相互溶解
度曲线均为直线。
（1）画出该系统的熔点-组成图（t-xB图）；
（2）今由2 mol A 和8 mol B 组成系统，根据画
出的t-xB图，列表回答系统在5C，30C，50C时的
相数、相的聚集态及成分、各相的物质的量、系统所 在相区的条件自由度数。
解：
系统 相数
温度
t / C
5
2
相的聚集态 及成分
s (A), s (B)
30 2 s (B), l (A+B)
50 1
l (A+B)
各相的物量
ns(A) = 2 mol ns(B) = 8 mol
n l ( A B ) 6.67 mol n s ( B) 3.33 mol
n l ( A B ) 10 mol
系统所在相 区的条件自 由度 ‘
1
1
2
1200
961 800
E l+ s(A+B)
t
* A
s(A+B)
l+s(A+B)
C
D
s (A+B)
s(A+B)+ s(A+B)
F
G
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
Ag(A)
wB
Pt(B)
三相平衡线：
ECD-lE(A+B) +s(A+B)+ s(A+B)
CF为α固熔体中Pt在 Ag中的溶解度曲线
• 250
t
* A
232
• • 200 C E
D
150
•F
• 0.96 G
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
Sn(A)
xB
Pb(B)
Sn(A) - Pb(B)熔点-组成图
350 t/℃
300
• 250
t
* A
232
• • 200 C E
150
•t
* B
t/℃
120
p1=常数
g(A+B)
t/℃
80
l(A+B）
•t
* B
液相线（凝固
60
点降低曲线）
• 40 t
* A
s(A)+l(A+B）
l (A+B）+sB
固相线
20 C
•E s(A)+s(B)
共晶线
D
（温度、三个相的
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 组成都不变）
邻硝基氯苯（A) xB
对硝基氯苯（B)
E点：液相能存在的
l+s s(A+B)
p/102kPa
t=60℃ l(A+B)
lg g(A+B)
d-香芹(A) wB
l-香芹(B)
图a 最高熔点液固相图
H2O(A)
yB
C2H5OH(B)
图b 最高恒沸点气液相图
2 液态完全互溶而固态完全不互溶
t/℃ 80
60
• 40 t
* A
20
C
•E
•t
* B
t/℃
•t
* A
p=101 325Pa
Ge(A)
xB
Si(B)
图a Ge(A) - Si(B)系统的熔点-组成图
t/℃
l(A+B)
p/102kPa
t=55.1℃
l(A+B)
l+s
g(A+B)
s(A+B)
HgBr2 (A)
wB
HgI2 (B)
图a 最低熔点的液固相图
CHCl3(A)
yB
C3H6O (B)
图b 最低恒沸点气液相图
t/℃
l(A+B)
图b 液态部分互溶沸点-组成图
(1) 具有低共熔点的熔点-组成图
350
t/℃
300 a
l(A+B)
•t
* B
327
CF为Pb在Sn中的溶解度
• 250
t
* A
232 l+ s(A+B)
• • 200 C E
s(A+B) 0.011 0.26
l+s(A+B) s(A+B)
•D 0.71
150
s(A+B)+s(A+B)
100
• 80
69.9
60
•
•t
* B
•
D
40
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
邻硝基氯苯（A) xB
对硝基氯苯（B)
邻硝基氯苯（A) - 对硝基氯苯（B)
系统的熔点-组成图
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
H2O(A)
xB
C6H6(B
H2O(A) - C6H6(B) 系统的 沸点-组成图
二组分系统固、液平衡相图
按固态互溶情况
液态、固态完全互溶 液态完全互溶而固态完全不互溶 液态完全互溶而固态部分互溶
1、 二组分固液态完全互溶的固-液平衡相图
T/K
t/℃
p一定
g(A+B)
t
* A
g(A+B) l(A+B)
l(A+B)
•t
* B
s(A+B) +l(A+B)
l(A+B)
t
* B
•t
* A
s(A+B)
A
xB
B
图a 液态完全互溶沸点-组成图
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
Ge(A)
xB
Si(B)
图3 Ge(A) - Si(B)系统的熔点-组成图
t/℃
a a l(A+B) 液相线
•
t1
t2 L2
•
L1 S2
s+l S1 固相线
s(A+B)
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
曲线
CED l(A+B)
s(A+B)+s(A+B)
•F
• 0.96 G
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
Sn(A)
xB
Pb(B)
Sn(A) - Pb(B)熔点-组成图
E点：低共熔点
(2) 具有转变温度的熔点—组成图
t/℃
转变温度的含义：（CD段）
2000
l(A+B)
1600
t
* B
s(A+B) 1200 ℃ s(A+B) + lE
图 3-23 邻硝基氯苯（A) - 对硝基氯苯（B) 最低温度，也是固
系统的熔点-组成图
相A和B能同时熔
化的最低温度。
3.固态部分互熔，液态完全互溶系统的相图
(1) 具有低共熔点的熔点-组成图 (2) 具有转变温度的熔点—组成图
(1) 具有低共熔点的熔点-组成图
350 t/℃
300
•t
* B
327
t
* B
l (A+B)
• • 100
g l
•g l
C
ED
D
80
l (A+B) l (A+B)
60
•F
• 0.96 G
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
Sn(A)
xB
Pb(B)
图a Sn(A) - Pb(B)熔点-组成图
•F
0.0 0.2
H2O(A)
0.4 0.6 wB
•G
0.8 1.0 n-C4H9OH(B)
Ag(A) – Pt (B)系统熔点-组成图
3-6-5 A和B固态时完全不互溶，101 325 Pa 时A(s)
的熔点为30C，B(s)的熔点为50C，A和B在10C具
有最低共熔点，其组成为xBE=0.4，设A和B相互溶解
度曲线均为直线。
（1）画出该系统的熔点-组成图（t-xB图）；
（2）今由2 mol A 和8 mol B 组成系统，根据画
出的t-xB图，列表回答系统在5C，30C，50C时的
相数、相的聚集态及成分、各相的物质的量、系统所 在相区的条件自由度数。
解：
系统 相数
温度
t / C
5
2
相的聚集态 及成分
s (A), s (B)
30 2 s (B), l (A+B)
50 1
l (A+B)
各相的物量
ns(A) = 2 mol ns(B) = 8 mol
n l ( A B ) 6.67 mol n s ( B) 3.33 mol
n l ( A B ) 10 mol
系统所在相 区的条件自 由度 ‘
1
1
2
1200
961 800
E l+ s(A+B)
t
* A
s(A+B)
l+s(A+B)
C
D
s (A+B)
s(A+B)+ s(A+B)
F
G
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
Ag(A)
wB
Pt(B)
三相平衡线：
ECD-lE(A+B) +s(A+B)+ s(A+B)
CF为α固熔体中Pt在 Ag中的溶解度曲线
• 250
t
* A
232
• • 200 C E
D
150
•F
• 0.96 G
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
Sn(A)
xB
Pb(B)
Sn(A) - Pb(B)熔点-组成图
350 t/℃
300
• 250
t
* A
232
• • 200 C E
150
•t
* B
t/℃
120
p1=常数
g(A+B)
t/℃
80
l(A+B）
•t
* B
液相线（凝固
60
点降低曲线）
• 40 t
* A
s(A)+l(A+B）
l (A+B）+sB
固相线
20 C
•E s(A)+s(B)
共晶线
D
（温度、三个相的
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 组成都不变）
邻硝基氯苯（A) xB
对硝基氯苯（B)
E点：液相能存在的
l+s s(A+B)
p/102kPa
t=60℃ l(A+B)
lg g(A+B)
d-香芹(A) wB
l-香芹(B)
图a 最高熔点液固相图
H2O(A)
yB
C2H5OH(B)
图b 最高恒沸点气液相图
2 液态完全互溶而固态完全不互溶
t/℃ 80
60
• 40 t
* A
20
C
•E
•t
* B
t/℃
•t
* A
p=101 325Pa
Ge(A)
xB
Si(B)
图a Ge(A) - Si(B)系统的熔点-组成图
t/℃
l(A+B)
p/102kPa
t=55.1℃
l(A+B)
l+s
g(A+B)
s(A+B)
HgBr2 (A)
wB
HgI2 (B)
图a 最低熔点的液固相图
CHCl3(A)
yB
C3H6O (B)
图b 最低恒沸点气液相图
t/℃
l(A+B)
图b 液态部分互溶沸点-组成图
(1) 具有低共熔点的熔点-组成图
350
t/℃
300 a
l(A+B)
•t
* B
327
CF为Pb在Sn中的溶解度
• 250
t
* A
232 l+ s(A+B)
• • 200 C E
s(A+B) 0.011 0.26
l+s(A+B) s(A+B)
•D 0.71
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s(A+B)+s(A+B)