完全互溶双液系相图
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4.3 完全互溶的双夜系相图
4.3.1 二组分系统的相律的应用
最多可有四相平衡共存,是无变量系统。 最多可有三个自由度-T ,p ,x 均可变,属三变量系统。因此,要完整的描述二组分系统相平衡状态,需要三维坐标的立体图。但为了方便,往往指定一个变量固定不变,观察另外两个变量之间的关系,这样就得到一个平面图。如: 保持温度不变,得 p-x 图 较常用 保持压力不变,得 T-x 图 常用 保持组成不变,得 T-p 图 不常用。
若保持一个变量为常量,从立体图上得到平面图。相律 单相,两个自由度。 最多三相共存。 二组分系统相图种类很多,以物态来区分,大致分为: 完全互溶双液系 气-液平衡相图 部分互溶双液系 完全不互溶双液系
具有简单低共熔混合物 稳定化合物
有化合物生成 不稳定化合物 固-液平衡相图 固相完全互溶 固相部分互溶
固相部分互溶 等
C 2C 24= f Φ+=Φ
=--min max 1 3Φf ==min max 0 4
f Φ==213f ΦΦ
*=-+=-*min max
1 2Φf ==*max min 3 0
Φf ==
4.3.2 理想的完全互溶双液系相图
若A 、B 两种液体均能以任意比例相互混容形成均匀单一的液相,则该系统称为完全互溶双液系。根据相似相容原理,它可以分为:理想的完全互溶双液系 和非理想的完全互溶双液系。首先学习理想液态混合物的相图。
4.3.2.1. 理想溶液p-x 图
设A 、B 形成理想溶液,其饱和蒸气压分别为P A * 和P B *,P 为体系的总蒸气压。
以x A 为横坐标,以P 蒸气压为纵坐标,在p-x 图上分别表示出P A 、P B 、P 与x A l 的关系。 p-x-y 图 同压下 , 之间的关系
若知道一定温度下的P A *、P B *,就可据液相组成(x A /x B )求其气相组成(y A /y B )
p
x p p p y A A A A *==
B
A
B A B A x x p p y y *
*=
若 则 此时 即蒸气压大的组分在气相中浓度更大。
若 ,此时 , 即蒸气压小的组分气相中浓度更小。
l-液相区 f * =2;g-l-气液平衡区 f * =1;g-气相区 f * =2。
*
A A A
p p x =*
B B B
p p x =()A B
l l A A B B
**l B A B A
(1)
l l
A A
B A p p p p x p x p x p x p p p x *****=+=+=+-=+-~A p y 线:
A y A x ()A A
B A A
A B A p x p p y x p p p *
*
**
+-==**A B p p >A A y x >,
B B y x <,**A B