相图测定的三大难题
关于物相的定量分析的九个难点问题
楼主发表于: 2010-10-06倒序阅读┊全看┊小中大关于物相的定量分析的九个难点问题第一个问题:为什么不能做物相定量?样品往往不是单一物相,因此,人们总想了解其中某种相的含量。
人们的理解总是认为哪怕只是一种近似的结果,也比没有结果要好。
为了要说明定量分析的问题,我们还是了解一下,一张X射线衍射谱图中包含一些什么信息。
这些信息主要有三个方面,也是三个方面的应用:一是衍射峰的位置。
这方面的信息主要用于物相的鉴定、晶胞参数的精修、残余应力的测量。
二是衍射峰的峰高或者面积,我们称之为强度。
这方面的信息主要用于物相的含量、结晶度以及织构的计算。
三是衍射峰的形状,我们称为线形。
这方面的信息又包括两个方面,其一是衍射峰的宽度,我们可以用来计算亚晶尺寸的大小(常被称为晶粒大小)和微观应变的计算。
另一个则是线的形状,主要是指峰形是否对称,这方面用来计算位错、层错等。
不过,后者做的人少,研究也不是很完全,因此,应用不是很广泛。
从上面的了解,我们应当知道,不同的实验目的,实验的观察点不同,也就是强调的对象是不同的,如果仅仅为了鉴定物相,一个常规的实验条件就完全可以应付,如果要做晶胞的精修,则需要严格一些的实验条件。
如果要做定量分析,我们的强调点是峰的强度。
我们为什么能利用衍射谱来做物相的含量分析呢?其原理就是基于物相的含量W与该物相的衍射强度成正比。
可以简单地写成W=CI。
W是物相的质量分数,I是该物相的衍射强度。
C是一个系数,但不是一个常系数。
不过,在一定条件下它是一个常数。
遗憾的是,这个常数通常不能通过理论计算得出,而是需要通过实验来测量,每当实验条件改变(包括样品中的物相种类的改变、任一物相含量的改变、观察峰的改变、甚至于物相产地改变、所用辐射改变、晶粒尺寸改变……如此等等,不一而足)这个系数是变化的。
围绕如何想办法得到这个系数C,历代的大师和小师推导出了十几种具体的测量方法,而这些方法又是在某种环境下能使用在另一种环境下不能使用的。
化工分析与检验常见难题及应对策略
化工分析与检验常见难题及应对策略化工分析与检验是化学工程中非常重要的环节,它能够为工艺流程的控制和质量保障提供可靠的依据。
在进行化工分析与检验时,常常会遇到一些难题,如样品选择、方法优化、样品处理和仪器故障等。
下面我们将介绍一些化工分析与检验常见的难题及应对策略。
问题之一是样品选择。
在进行化工分析与检验时,样品的选择十分关键。
有时候,我们可能需要对复杂的样品进行分析,如多组分混合物或高浓度样品。
这时,我们需要根据具体的分析目的和样品特点来选择合适的分析方法。
如果样品含有多种成分,可以考虑使用色谱分离技术,如气相色谱或液相色谱。
如果样品的浓度很高,可以采用稀释的方法,以降低浓度,从而避免仪器故障或超出测量范围。
问题之二是方法的优化。
在进行化工分析与检验时,方法的选择和优化是至关重要的。
有时候,我们可能需要改进现有的分析方法,以提高准确性和灵敏度。
在这种情况下,我们可以通过改变仪器参数、优化反应条件或改变样品处理步骤等来提高方法的性能。
我们还可以考虑引入新的分析技术或使用更先进的仪器来提高分析效果。
问题之三是样品处理。
在进行化工分析与检验时,样品处理是不可或缺的一步。
有时候,我们可能需要对原始样品进行前处理,以去除干扰物或提取目标成分。
在这种情况下,我们可以使用萃取、溶解、稀释、加热等方法来改变样品的性质。
我们还可以使用固相萃取或柱层析等方法来富集目标成分,以提高检测灵敏度和准确性。
问题之四是仪器故障。
在进行化工分析与检验时,仪器故障是常见的问题之一。
有时候,仪器可能出现故障或性能下降,影响到分析的准确性和可靠性。
在这种情况下,我们需要及时进行仪器维修和维护,以保证仪器的正常运行。
我们还可以考虑备份仪器或使用其他仪器来进行分析,以确保分析结果的可靠性。
化工分析与检验常见的难题包括样品选择、方法优化、样品处理和仪器故障等。
针对这些问题,我们可以采取一些应对策略,如选择合适的分析方法、优化方法参数、改进样品处理步骤和及时维修仪器等。
化工分析与检验常见难题及应对策略
化工分析与检验常见难题及应对策略化工分析与检验是化工生产过程中非常重要的环节,它主要用于确定产品的质量以及生产过程中各种化学物质的组成和性质。
在实际操作过程中,化工分析与检验中常常会遇到一些难题,这些难题可能涉及到实验操作的技术性、仪器设备的故障、样品制备的困难等方面。
针对这些常见的难题,化工人员需要采取相应的应对策略,以确保分析检验的顺利进行和准确结果的获得。
一、常见难题及应对策略1. 技术难题在化工分析与检验的过程中,常常会遇到一些技术难题,例如样品制备的技术要求高、检测方法的复杂程度较大等。
对于这些技术难题,化工人员首先需要提高自身的专业技能和实验操作能力。
可以通过学习和研究相关文献资料,向专业人员请教,与同行进行交流等方式来解决。
2. 仪器设备故障化工分析与检验通常都需要借助各种仪器设备进行,包括质谱仪、光谱仪、色谱仪等。
在使用过程中,这些仪器设备可能会出现故障,导致实验无法进行或者结果不准确。
对于这种情况,化工人员需要及时进行设备维护保养,定期进行检查和维修。
还可以准备备用设备,以防止一旦出现故障无法及时修复而影响实验检测的进行。
3. 样品制备困难在化工分析与检验中,样品制备是非常重要的一环,样品制备的质量和准确性直接关系到后续实验检测的结果。
不同的样品可能会有不同的制备方法和技巧,对于一些特殊的样品,可能会面临制备困难的问题。
在遇到样品制备困难时,化工人员可以尝试多种方法,比较不同的制备方案,选择最适合的方法。
也可以向专业人员请教,参考相关文献资料,寻求解决方案。
4. 实验条件不受控制在化工分析与检验的过程中,实验条件的控制十分重要,实验条件不受控制可能会导致实验结果的不准确。
对于这种情况,化工人员可以采取措施,例如加强实验条件的监测和调控,选择适合的实验环境,调整实验方案等。
5. 数据处理困难在化工分析与检验的过程中,数据处理是一个重要的环节,它直接关系到实验结果的准确性。
有时候数据处理可能会面临一些困难,比如数据分析方法不当、数据处理软件故障等。
化工分析与检验常见难题及应对策略
化工分析与检验常见难题及应对策略化工行业在生产和制造领域中占据着举足轻重的地位,但是随之而来的检验和分析难题也不可避免。
化工分析与检验常常涉及到复杂的化学反应、环境因素以及安全风险,因此需要采取一些应对策略来确保精准准确和安全可靠。
本文将对化工分析与检验常见难题及应对策略进行详细分析探讨。
1.样品制备和处理能力不足样品制备是优质和准确检测的关键,很多时候在实验室出现的差错都是在样品制备环节出现的。
样品制备不足或不合理,会导致检测结果出现误差、偏移等问题。
因此,需要在样品制备前做好详细的计划和准备工作,确保样品的完整性和正确性。
此外,选择合适的样品制备方法也很重要,可以尝试更多的方法,从而获取更准确的结果。
同时也有必要提高自己的技能和实验操作能力,提高样品制备技巧和操作水平。
2.仪器设备的故障和维护仪器设备的故障和维护也是仪器操作中常见的问题。
以气相色谱分析仪为例,如果仪器设备处于故障状态,则结果会产生大量偏差和误差,这样会直接影响检测的结果和效果。
因此,在操作前需要对仪器进行维护和保养,保持设备的正常运转状态,同时也要注意设备的使用寿命和更换周期。
建立健全的仪器设备维护与保养计划,提前预防和处理问题,维持仪器设备的正常运转。
3.分析方法和标准不统一在实际操作中,有许多不同的分析方法和检测标准,但是不同的分析方法往往对结果的准确性和精度会产生很大的影响。
比如在使用催化活性测试器进行催化反应时,样品的表面积、催化剂数量以及反应温度和时间等因素会对结果产生很大的影响,因此需要在实验前确立统一的分析方法和标准,同时还要加强对各种分析方法的学习和熟练操作,提高专业水平。
4.保持检测结果精准与可靠性为了确保检测结果的精准性和可靠性,需要针对样品的特殊性和环境因素做好控制和调整。
首先,需要对实验室条件和设备进行严格的控制,保持实验室干净、整洁、干燥,并对操作流程进行严格的控制,避免污染和误差。
其次,还需要根据不同样品特性开展样品预处理,确保样品的科学可靠性。
物理化学实验部分思考题答案
物理化学实验部分思考题答案异丙烯-环⼰烷双液系相图的实验思考题答案1.操作步骤中,在加⼊不同数量的各组分时,如发⽣了微⼩的偏差,对相图的绘制有⽆影响?为什么?.答:加⼊各组分时,如发⽣了微⼩的偏差,对相图的绘制⽆影响,因为最终液体的组成是通过对折光率的测定,在⼯作曲线上得出,所以⽆影响2.折射率的测定为什么要在恒定温度下进⾏?答:因为折射率与温度有关,所以在测量时要在两棱镜的周围夹套内通⼊恒温⽔,保持恒温。
3.影响实验精度的因素之⼀是回流的好坏。
如何使回流进⾏好?它的标志是什么?答:要使回流进⾏好,必须使⽓液多次充分接触,所以玻璃陶管不可缺,这样沸腾时才能不断撞击⽔银球,使⽓液两相平衡。
⾸先保证装置的设计合理,使冷凝管与蒸馏瓶的间距尽可能短些,其次在回流时调整合适的加热状态,使蒸⽓冷凝的最⾼部位保持在冷凝管的中间位置上。
最后⼀点是装置的密封性要好。
回流效果好的重要标志是在回流状态下温度保持不变,⽓相冷凝液的组成恒定4.对应某⼀组成测定沸点及⽓相冷凝液和液相折射率,如因某中原因缺少其中某⼀个数据,应如何处理?它对相图的绘制是否有影响?答:沸点的数据不能少,其它可以少。
对于缺少的数据,可由它们的趋势找出其它点。
5.正确使⽤阿贝折射仪要注意些什么?答:(1)将超级恒温槽调到测定所需要之温度(20),并将此恒温⽔通⼊阿贝折射计的两棱镜恒温夹套中,检查棱镜上的温度计的读数。
如被测样品浑浊或有较浓的颜⾊时,视野较暗,可打开基础棱镜上的圆窗进⾏测量。
(2)阿贝折射计置于光亮处,但避免阳光直接照射,调节反射镜,使⽩光射⼊棱镜。
(3)打开棱镜,滴1~2滴⽆⽔⼄醇(或⼄醚)在镜⾯上,⽤擦镜纸轻轻擦⼲镜⾯,再将棱镜轻轻合上。
(4)测量时,⽤滴管取待测试样,由位于两棱镜上⽅的加液孔将此被测液体加⼊两棱镜间的缝隙间,旋紧锁钮,务使被测物体均匀覆盖于两棱镜间镜⾯上,不可有⽓泡存在,否则重新取样进⾏操作。
(5)转棱镜使⽬镜中能看到半明半暗现象,让明暗界线落在⽬镜⾥交叉法线交点上,如有⾊散现象,可调节消⾊补偿器,使⾊散消失,得到清晰的明暗界限。
物化相图练习及答案
判断题:1.在一个给定的系统中,物种数可以因分析问题的角度的不同而不同,√但独立组分数是一个确定的数。
2.自由度就是可以独立变化的变量。
⨯3.相图中的点都是代表系统状态的点。
⨯4.恒定压力下,根据相律得出某一系统的f = l,则该系统的温度就有一个唯一确定的值。
⨯5.根据二元液系的p~x图可以准确地判断该系统的液相是否是理想液体混合物。
√7.对于二元互溶液系,通过精馏方法总可以得到两个纯组分。
⨯9.恒沸物的组成不变。
⨯10.若A、B两液体完全不互溶,那么当有B存在时,A的蒸气压与系统中A的摩尔分数成正比。
⨯11.在简单低共熔物的相图中,三相线上的任何一个系统点的液相组成都相同。
√12.三组分系统最多同时存在5个相。
√二、单选题:1.H2O、K+、Na+、Cl- 、I- 体系的组分数是:C(A) K = 3 ;(B) K = 5 ;(C) K = 4 ;(D) K = 2 。
2.单组分固-液两相平衡的p~T曲线如图所示,则:(克拉贝龙方程式)C(A) Vm(l) = Vm(s) ;(B) Vm(l)>Vm(s) ;(C) Vm(l)<Vm(s) ;(D) 无法确定。
3.压力升高时,单组分体系的熔点将如何变化:D(A) 升高;(B) 降低;(C) 不变;(D) 不一定。
4.硫酸与水可组成三种化合物:H2SO4·H2O(s)、H2SO4·2H2O(s)、H2SO4·4H2O(s),在p•下,能与硫酸水溶液共存的化合物最多有几种:B(A) 1 种;(B) 2 种;(C) 3 种;(D) 0 种。
5.在101325Pa的压力下,I2在液态水与CCl4中的溶解已达到平衡(无固体I2存在),此体系的自由度为:B(A) 1 ;(B) 2 ;(C) 3 ;(D) 0 。
6.NaCl水溶液和纯水,经半透膜达到渗透平衡,该体系的自由度数是:C(A) f = 1 ;(B) f = 2 ;(C) f = 3 ;(D) f = 4 。
化工分析与检验常见难题及应对策略
化工分析与检验常见难题及应对策略1. 引言1.1 化工分析与检验常见难题及应对策略化工分析与检验是化工生产过程中非常重要的环节,它可以帮助确定产品的质量、控制生产过程,以及保证产品符合标准。
在进行化工分析与检验的过程中,常常会遇到一些困难和挑战。
这些难题不仅影响了分析与检验的准确性和有效性,也会给生产过程带来一定的风险和影响。
我们在进行化工分析与检验时,常见的难题包括样品前处理不当、仪器故障导致数据误差、数据分析复杂性、化学反应不同导致结果差异、仪器校准困难等。
这些难题可能会导致分析结果的不准确或不可靠,从而影响生产过程和产品质量。
为了有效解决这些难题,我们需要制定相应的应对策略。
在样品前处理方面,我们可以加强前处理步骤的规范性和严谨性,确保样品的代表性和准确性;在仪器故障方面,及时对仪器进行维护和检修,减少数据误差的出现;在数据分析复杂性方面,可以采用合适的数据处理方法,简化分析流程;在化学反应不同导致结果差异方面,需要对不同的化学反应进行评估和比较,找出差异的原因;在仪器校准困难方面,可以加强仪器校准的监控和管理,确保仪器的准确性和可靠性。
通过有效应对这些难题,我们可以提高化工分析与检验的准确性和效率,从而为生产过程和产品质量提供更好的保障。
的解决,将为化工生产提供更可靠的技术支持和保障。
2. 正文2.1 难题一:样品前处理不当在化工分析与检验中,样品前处理不当是一个常见的难题。
样品前处理不仅会影响最终的检测结果的准确性和可靠性,还可能导致数据误差和结果失真。
我们在进行化工分析与检验时,需要特别注意样品前处理的步骤和方法。
样品的采集和处理需要严格按照标准化的方法和程序进行。
采集到的样品必须代表性,并且要避免受到外界污染和干扰。
在样品前处理过程中,需要注意保持样品的完整性和稳定性,避免样品的变化和漂移。
样品前处理过程中要注意选择合适的溶剂和试剂,避免使用可能导致干扰或污染的物质。
对于固体样品的前处理,需要注意样品的溶解和提取方法,确保提取率和回收率的准确性。
化工分析与检验常见难题及应对策略
化工分析与检验常见难题及应对策略化工分析与检验作为化工生产过程中至关重要的一环,其准确性直接影响到产品质量和生产效率。
在实际的工作中,化工分析与检验常常遇到各种难题,需要化工人员通过分析、研究并采取有效的应对策略。
本文将结合实际案例,对化工分析与检验常见的难题及应对策略进行探讨。
一、仪器设备故障化工分析与检验中经常会使用各种仪器设备进行检测和分析,如色谱仪、质谱仪、光谱仪等。
这些仪器设备在长时间使用过程中,往往会出现各种故障,影响分析和检验工作的正常进行。
常见的仪器设备故障包括零部件损坏、仪器老化、电路故障等。
针对仪器设备故障,化工人员可以采取以下应对策略:1. 定期维护保养:对仪器设备进行定期的维护保养工作,包括清洁、润滑、更换易损部件等,可以有效延长仪器设备的使用寿命,减少故障发生的可能性。
2. 提高维修能力:化工人员可以接受相关的维修培训,提高自身对仪器设备的维修能力,能够快速、准确地排除仪器设备故障,保障分析和检验工作的正常进行。
二、样品制备困难在化工分析与检验工作中,样品制备是非常关键的一环。
由于样品原材料的特殊性或者样品制备过程的复杂性,常常会出现样品制备困难的情况,影响到后续的分析和检验工作。
针对样品制备困难,化工人员可以采取以下应对策略:1. 深入研究样品特性:了解样品原材料的特殊性,分析其组成、结构和性质,有针对性地制定样品制备方案,减少样品制备困难的可能性。
2. 合理选择样品制备方法:根据样品的特性和分析检测的要求,选择合适的样品制备方法,如溶解法、萃取法、萃取-分析法等,提高样品制备的效率和准确性。
三、分析数据误差大在化工分析与检验过程中,由于操作不当、环境因素等原因,常常会导致分析数据误差大的情况,影响到数据的准确性和可靠性,增加了工作的难度和风险。
针对分析数据误差大的情况,化工人员可以采取以下应对策略:1. 严格操作规程:建立严格的操作规程和标准操作流程,确保分析检验过程的每一个环节都符合规定,减少操作不当导致的误差。
材料科学基础4-3复杂相图分析
77–0.02
1148ºC
含碳量> 0.77%至 2.11%之间的Fe-C合金为过共析钢,凝固过程较简单,从略,其室温组织为P+ Fe3CⅡ。
(4)过共析钢的凝固过程
01
含碳量在2.11%至4.3%之间为亚共晶铸铁,当冷至液相线BC以下时开始结晶出γ相,在(L+ γ)两相区中,L、 γ的平衡成分分别沿BC和JE线变化,当达到1148ºC时,剩余液相成分为4.3%,因此产生共晶反应, L γ+ Fe3C
– 2.1
– 2.1
3
– 0.77
4
– 0.77
P=1 – La´ – Fe3CⅡ=45.8%
这种铸铁含碳量在4.3%至6.69%之间,室温组织为La´ +Fe3CI。
珠光体P——F与 Fe3C的机械混合物,强度、硬 度较高。
过共晶铸铁
铁碳合金中的相及组织
铁素体F(α )——C在-Fe中的间隙固溶体,体心立 方结构,强度低塑性忍性好、钢中软忍相。
03
莱氏体Ld——r与Fe3C机械混合物。
04
中各主要点的温度,含碳量及意义
含碳量对钢的组织和性能的影响
亚共析钢:随含碳量增加,珠光体量增加, 钢的强度、硬度增加,塑性韧性降低。 过共析钢:随含碳量增加,二次渗碳体量 增加,钢的强度增加,而塑性、韧性降低, 但含碳量小于1.0%时,强度增加,而含碳 量大于1.0%时,强度减小。 图5-63 铁碳合金的成分与组织的关系 图5-64 含碳量对平衡状态下弹力学性能的影响
727°C
6.69—0.77
0.77—0.02
1143ºC
中的γ相含碳量为2.11%,这是γ相中最高的碳溶解度,随温度下降,γ相中碳溶解度大大降低,因此从γ相中析出Fe3CⅡ,剩余γ相中的含碳量沿ES线变化,直到727ºC, γ相中含碳量达到0.77%,这时发生共析分解: γ α+ Fe3C, 形成珠光体。由此可见,室温下的莱氏体是( Fe3CⅡ+P)+ Fe3C,的机械混合物,与共晶产物已有区别,室温莱氏体常记作La´。 莱氏体中的γ和Fe3C两相相对量可用杠杆定理求得,即
物理化学相图教学中难点的化解
2 年4(第 期 0 第 总9 ) 0 期 0 6
量 { 驾李 }
8 9
物理 化 学相 图教学 中难 的化 点 解
王新平 , 王旭珍 , 田福 平 , 施 维
( 大连 理工 大 学 化工 学 院 化学 系 , 宁 大连 l6 2 ) 辽 10 4
处理教学难点 的几个实例 , 与同行 共同探讨新形 势下用现代技术进行物理化学教学的方法。
一
中使学生积极参与和响应 。后者同样与现代多媒
体 教学手 段 密不 可分 。 自 l9 以来 , 98年 我校 工 科物 理化 学在 教学 中 注重利 用多 媒体 技 术 “ 抽 象 问题 直 观 化 ” “ 将 和 调
这 里 要强 调 的是 , 它还 是 利用 学生 “ 成就 感 ” 引 起 ,
现 阶段 的物 理 化学 教 学 , 统 的 黑板 加 粉 笔 传 教学 方 式 已无 法适 应 。1 不 仅 因为 在 有 限 的 教 L这 ] 学 时间 内难 以清 晰 地 表 述 教 学 内容 , 因为 该 教 更 学表 现模 式 的枯 涩与 抽 象 使 学 生 难 以深 刻 理 解 。
于 0而 O 线 的斜率 小 于 07 A ”
线和液相线所给 出的细节信 息和相图绘 制方法 ,
很 大的 利用 空 问 。其 最大 长 处在 于可 以把 抽象 的 问题 直 观化 , 把枯 涩 的 问题 趣 味化 , 把难 懂 难记 的
3生产 实 际及 日常生 活 。该 要 素是触 发 学生 .
兴趣点的最有效要素 , 别是调动那些 学习成绩 特
位 于 中下 学 生 的学 习兴趣 。
物理化学借助数学 、 物理等基础科学的理论 及其 提供 的实 验 手 段 , 究 化学 科 学 中的原 理 和 研
大学物理化学相图题目
1、已知A 与B 能形成化合物A 3B,A 与B 不形成固溶体,C 点x A =0.5,D 点x A =0.6。
(1)试完成下列A-B 固液相图; (2)标明各相平衡区域的相态;(3)画出从M 点冷却的步冷曲线。
解:2、等压下,Tl ,Hg 及其仅有的一个化合物(Tl 2Hg 5)的熔点分别为303℃,-39℃,15℃。
另外还已知组成为含8%(质量分数)Tl 的溶液和含41%Tl 的溶液的步冷曲线如下图。
Hg ,Tl 的固相互不相溶。
(1)画出上面体系的相图。
(Tl ,Hg 的相对原子质量分别为204.4,200.6)(2)若体系总量为500g ,总组成为10%Tl ,温度为20℃,使之降温至-70℃时,求达到平衡后各相的量。
ABx AC D800K- 600K- 500K- 400K--1000KM ·解:(1)Tl 2Hg 5的组成204.42(Tl)28.93%204.42200.65w ⨯==⨯+⨯,相图绘制如下。
(2)设-70℃时,Hg(s)的质量为x ,则固体化合物的质量为(500g-x ),根据杠杆规则:x (0.1-0)=(500g-x )(0.2893-0.1)x =327.3g3、假设组分A 和B 能够形成一个不稳定化合物A 2B ,A 的熔点比B 的低,试画出该体系在等压下可能的温度—组成示意图,并标出各相区的相态。
解:A 和B 二组分体系的等压相图如下所示:还有一个可能的相图,A 与B 换位置。
4、Au 和Sb 熔点分别为1333K 和903K ,两者形成一种不稳定化合物AuSb 2在1073K 时分解,600K 时该化合物与Sb 形成低共熔混合物。
(1)试画出符合上述数据的示意相图,并填下表;(2)画出Au 的质量分数为0.5的熔融物的步冷曲线。
5、利用下列数据,粗略地描绘出Mg -Cu 二组分凝聚系统相图,并标出各区的稳定相。
Mg 与Cu 的熔点分别为648℃,1085℃。
物化实验讨论题答案
物化实验讨论题答案1.在测定沸点时,溶液过热或出现分馏现象,将使绘出的相图图形发生变化答:当溶液出现过热或出现分馏现象,会使测沸点偏高,所以绘出的相图图形向上偏移。
2.试估计哪些因素是本实验误差的主要来源答:本实验的主要来源是在于,给双液体系加热而产生的液相的组成并不固定,而是视加热的时间长短而定因此而使测定的折光率产生误差。
3. 本实验被测体系有选择合适吗答:被测体系的选择本实验所选体系,沸点范围较为合适。
由相图可知,a该体系与乌拉尔定律比较存在严重偏差。
作为有最小值得相图,该体系有一定的a典型义意。
但相图的液相较为平坦,再有限的学时内不可能将整个相图精确绘出。
4.你认为本实验所用的沸点仪尚有哪些缺点如何改进答:仪器的设计必须方便与沸点和气液两相组成的测定。
蒸汽冷凝部分的设计是关键之一。
若收集冷凝液的凹形半球容积过大,在客观上即造成溶液得分馏;而过小则回因取太少而给测定带来一定困难。
连接冷凝和圆底烧瓶之间的连接管过短或位置过低,沸腾的液体就有可能溅入小球内;相反,则易导致沸点较高的组分先被冷凝下来,这样一来,气相样品组成将有偏差。
在化工实验中,可用罗斯平衡釜测得温度及气液相组成数据,效果较好。
5.本实验采用了折光率的测定组成有什么优点如何减少误差答:组成测定可用相对密度或其他方法测定,但折光率的测定快速简单,特别是需要样品少,但为了减少误差,通常重复测定三次。
当样品的折光率随组分变化率较小,此法测量误差较大。
6.为什么工业上常生产95%酒精只用精馏含水酒精的方法是否可能获得无水酒精答:因为种种原因在此条件下,蒸馏所得产物只能得95%的酒精。
不可能只用精馏含水酒精的方法获得无水酒精,95%酒精还含有5%的水,它是一个沸点为的共沸物,在沸点时蒸出的仍是同样比例的组分,所以利用分馏法不能除去5%的水。
工业上无水乙醇的制法是先在此基础上加入一定量的苯,再进行蒸馏。
7.什么叫溶液的电导、电导率和摩尔电导率答:溶液的电导:相距1m的两平行电极间放置含有1m3电解质的溶液所具有的电阻的倒数称为该溶液的电导。
化工分析与检验常见难题及应对策略
化工分析与检验常见难题及应对策略化工分析与检验是化学工程中重要的一环,其结果直接关系到工业生产和制品质量。
然而,在实际操作中,经常会遇到各种难以解决的问题,下面就对一些常见难题及应对策略进行分析。
难题一:样品准备不当样品准备不当可能导致化学分析中出现误差。
比如,样品的净化不彻底可能导致背景干扰;如果样品不够干燥,水分会影响分析结果;而样品存储不当则会导致样品的化学性质发生变化。
应对策略是合理制定样品准备方案,选择合适的样品处理方法,保证样品的准确性和重复性。
同时,可以采用比较法,如标准曲线法和对照实验法,确保结果准确。
难题二:仪器操作问题仪器运行时可能会出现许多问题,如仪器校准不足、仪器故障和使用不当等。
这些问题会使得结果不准确或不可靠。
应对策略是及时检查设备的状态,进行常规维护和校准,定期对仪器进行保养,避免因操作失误而导致的故障问题。
难题三:样品分析参数选择不合适不同样品的特性会影响分析参数的选择,因此选择合适的参数对化学分析结果的准确性和稳定性非常重要。
如果分析参数选择不当,可能会影响实验结果,产生误差。
应对策略是先进行样品的初步分析,然后根据实际情况进行分析参数的选择,避免因参数选择不当而导致的分析偏差。
难题四:实验操作人员技能问题实验操作人员技能的不足会影响分析结果和实验效率。
操作人员可能没有良好的分析技巧,导致实验结果不准确,或者操作不规范而引起仪器故障。
应对策略是加强实验技能培训、规范实验操作流程,同时对实验人员进行严格的考核和监督。
总之,针对不同的检测难题,化工工作者应采取合适的适应措施。
通过完善仪器设备、加强人员管理、优化实验流程等多种手段,提高化工分析与检验的准确性和精度,保证制品的品质和产能的提升。
相律相图答案
第5章 相律与相图复习思考题1.什么是独立组分数?独立组分数与物种数有何区别和联系?2.试以NaCl 和水构成的系统为例说明系统的物种数可以随考虑问题的出发点和处理方法而有所不同,但独立组分数却不受影响。
3. 在以下物质共存的平衡系统中,有几个独立反应?请写出反应式。
〔a 〕C 〔s 〕、CO 〔g 〕、CO 2〔g 〕、H 2〔g 〕、H 2O 〔l 〕、O 2〔g 〕。
〔b 〕C 〔s 〕、CO 〔g 〕、CO 2〔g 〕、Fe 〔s 〕、FeO 〔s 〕、Fe 3O 4〔s 〕、Fe 2O 3〔s 〕4.“单组分系统的相数一定少于多组分系统的相数,一个平衡系统的相数最多只有气、液、固三相。
”这个说法是否正确?为什么?5.水和水蒸气在363 K 平衡共存,假设保持温度不变,将体积增大一倍,蒸气压将如何改变? 6.什么是自由度?自由度是否等于系统状态的强度变量数?如何理解自由度为零的状态?7.将CaCO 3置于密闭真空容器中加热,以测定其分解压强,问CaCO 3的用量是否需精确称量?假设CaCO 3量过少可能会发生什么现象?8. I 2在水和CCl 4间的分配平衡,当无固态I 2存在时,其自由度为多少?9.二液体组分假设形成恒沸混合物,试讨论在恒沸点时组分数、相数和自由度各为多少。
习 题1.指出以下平衡系统的物种数、组分数、相数和自由度: 〔1〕Ca 〔OH 〕2〔s 〕与CaO 〔s 〕、H 2O 〔g 〕呈平衡。
〔2〕CaSO 4与其饱和水溶液达平衡。
〔3〕在标准压力下,水与水蒸气平衡。
〔4〕由Fe(s)、FeO(s)、C(s)、CO(g)、CO 2(g)组成的平衡系统; 〔5〕由Fe(s)、FeO(s)、Fe 3O 4(s)、CO(g)、CO 2(g)组成的平衡系统; 解:〔1〕3,1,0,=3,=1SR b f ===Φ〔2〕2,0,0,=2,=2S R b f ===Φ 〔3〕1,0,0,=2,=0SR b f ===Φ 〔4〕5,2,0,=4,=1SR b f ===Φ〔5〕5,2,0,=4,=1S R b f ===Φ2.固体NH 4HS 和任意量的H 2S 及NH 3气体混合物组成的系统到达平衡: 〔1〕)求该系统组分数和自由度;〔2〕假设将NH 4HS 放在一抽空容器内分解,平衡时,其组分数和自由度又为多少? 解:〔1〕3,1,0,=2,=2SR b f ===Φ〔2〕3,1,1,=2,=1S R b f ===Φ3.已知Na 2CO 3(s)和H 2O(1)可形成的水合物有三种:Na 2CO 3·H 2O (s),Na 2CO 3·7 H 2O (s)和Na 2CO 3·10 H 2O (s),试问: 〔1〕在101325 Pa 下,与Na 2CO 3水溶液及冰平衡共存的含水盐最多可有几种? 〔2〕在293.15 K 时,与水蒸气平衡共存的含水盐最多可有几种?解:〔1〕设最多有x 种含水盐,则 2,,0,=2+,1S x R x b x n =+==Φ=由相律得2(2)110f x x =-++=-≥ ,所以,1x ≤。
二组分金属相图的绘制思考题汇总
二组分金属相图的绘制思考题汇总二组分金属相图的绘制思考题汇总1?有一失去标签的Pb-Sn合金样品,用什么方法可以确定其组成?将其熔融、冷却的同时记录温度,作出步冷曲线,根据步冷曲线上拐点或平台的温度,与温度组成图加以对照,可以粗略确定其组成。
2.总质量相同但组成不同的Pb-S n混合物的步冷曲线,其水平段的长度有什么不同?为什么?答:(1)混合物中含Sn越多,其步冷曲线水平段长度越长,反之,亦然。
(2)因为Pb和Sn的熔化热分别为23.0和59.4jg-1,熔化热越大放热越多,随时间增长温度降低的越迟缓,故熔化热越大,样品的步冷曲线水平段长度越长。
3.有一失去标签的Pb-Sn合金样品,用什么方法可以确定其组成?4.总质量相同但组成不同的Pb-S n混合物的步冷曲线,其水平段的长度有什么不同?为什么?(查表:Pb 熔点327C,熔化热23.0jg-1, Sn熔点232C,熔化热59.4jg-1)5、何谓热分析法?用热分析法绘制相图时应注意些什么?热分析法是相图绘制工作中的一种常用的实验方法,按一定比例配制均匀的液相体系,让他们缓慢冷却,以体系温度对时间作图,则为步冷曲线。
曲线的转折点表征了某一温度下发生的相变的信息。
6、为什么要控制冷却速度,不能使其迅速冷却?使温度变化均匀,接近平衡态,必须缓慢降低温度,一般每分钟降低5 度。
7、如何防止样品发生氧化变质?答:温度不可过高,空气不能过多和样品接触8、用相律分析在各条步冷曲线上出现平台的原因答:因为金属熔融系统冷却时,由于金属凝固放热对体系散热发生一个补偿,因而造成冷却曲线上的斜率发生改变,出现折点。
当温度达到了两种金属的最低共熔点,会出现平台。
9、为什么在不同组成融熔液的步冷曲线上,最低共熔点的水平线段长度不同?答:不同组成,各组成的熔点差值不同,凝固放热对体系散热的补偿时间也不同。
10.样品融熔后为什么要保温一段时间再冷却?使混合液充分混融,减小测定误差11.对于不同成分混合物的步冷曲线,其水平段有什么不同?答:纯物质的步冷曲线在其熔点处出现水平段,混合物在共熔温度时出现水平段。
气液相图注意事项与数据[整理版]
注意事项1.测定折光率时,动作应迅速,以避免样品中易挥发组元损失,确保数据准确;2.电热丝一定要被溶液浸没后方可通电加热,否则电热丝易烧断或燃烧着火;3.注意一定要先加溶液,再加热;取样时,应注意切断加热丝电源;4.每种浓度样品其沸腾状态应尽量一致。
即气泡“连续”、“均匀”、冒出为好,不要过于激烈也不要过于慢。
测定纯环己烷、纯乙醇沸点时必须保证沸点以内干燥;5.先开通冷却水,然后开始加热,系统真正达到平衡后,停止加热,稍冷却后方可取样分析。
实验注意事项:1. 在测定纯液体样品时,沸点仪必须是干燥的;在整个实验中,取样管必须是干燥的。
⒉由于温度计的一部分露出容器,所以这部分的温度比所测体系的温度低,因此有必要对水银温度计作露茎校正,校正方法可查阅物理化学实验规范。
⒊本实验的超级恒温槽的温度必须调至25℃(因为本实验环已烷-乙醇的标准溶液的折射率是在25℃测定)⒋将取样至阿贝折射仪测定时,取样管应该垂直向下;在使用阿贝折射仪读取数据时,特别要注意在气相冷凝液样与液相液样之间一定要用擦镜纸将镜面擦干。
⒌注意线路的连接,加热时,应缓慢将变压器调至合适电压(100-125V);如电热丝未接通,则关闭电源,首先检查线路,然后检查电热丝的接触情况,进行适当调整。
误差分析本实验的主要来源:(1)给双液体系加热而产生的液相的组成并不固定,而且加热的时间长短不十分固定,因此而使测定的折光率产生误差。
另外,温度计水银球的位置并不固定,有时比较靠近电热丝,测得的温度稍微偏高。
(2)学生对折光率的测定存在一些问题,如试样没有铺满镜面,锁钮没有旋紧等,但最突出的是试样在两棱镜间的铺展动作不够迅速。
这对纯组分试样不会引进测量误差。
但对一个混合试样来说,就容易造成折光率数值的误差。
要引导学生消除这一主观误差。
气液相试样折光率的测定要迅速,准确。
动作迟缓容易造成试样中低沸点成分的挥发,从而造成折光率数值测定的误差:折光率的测定要在恒温下测定。
气-液平衡相图问题
气-液平衡相图问题
1、在该实验中,测定工作曲线时折射仪的恒温温度与测定样品时折射仪的恒1温温度是否需要保持一致?为什么?
2、过热现象对实验产生什么影响?如何在实验中尽可能避免?
3、在连续测定法实验中,样品的加入量应十分精确吗?为什么?
4、试估计哪些因素是本实验的误差主要来源?
答案
1.必须一致,因为折射率会受到温度的影响.
2.过热会使溶液到达沸点还不沸腾,体系偏离平衡点引入误差.另外还有暴沸的危险.应该加沸石或者用搅拌避免之.
3.不需要,因为样品加入量不进入最后的结果计算,只需要精确知道组成和温度.
4.误差来源很多,最主要的是样品挥发引起组成改变.
1。
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相图测定的三大难题
相图对于材料科学研究者来说非常重要,他们可以根据相图来设计新的合金,得到相关热力学参数。
相图的测定却是一个十分繁杂的工作。
在相图测定中,原料的纯度、实验方法和检测手段的精度以及是否达到真正的平衡是主要的三大难点。
(1)原料的纯度
原料的纯度在相图的测定中,如果得不到保证,那么会引入新的杂质元素,而这些杂质元素可能会与合金元素反应,带入新的相,改变了材料的结构和性能,从而会是测得的相图与理论上的相图有出入。
而后面根据该相图设计合金成分,查看热力学参数时,都会引入相应误差。
(2)实验方法和检测手段的精度
相图的测定中,需要用到很多检测手段,例如OM(金相显微镜)、XRD(X射线衍射)、SEM(扫描电镜)、DSC(差示扫描量热法)、EPMA(电子探针)等等手段。
而在前期制备样品时用的退火的炉子,测定元素含量的ICP(等离子光谱)分析方法等,如果有一项的精度不够,则会使后续整个测量产生误差甚至错误。
但是目前的这些手段的精度相对于十几年前有了很大提高,所以这个对于现在的相图测定来说,并不是十分突显。
(3)是否达到真正的平衡
测相图时,所测得的都是平衡态下合金的组织,但是怎么判断是否达到了真正意义上的平衡,确实很难把握,有些合金退火几小时、几天甚至几个月的都有,时间越长,越接近平衡态。
如果所测组织为非平衡态的,那么整个测的相图就是错误的所以,在相图的测定工作中,以上三点要引起特别重视。