二组分液液平衡系统相图

71.2%<wB<100%
水的酚溶液
62.0%<wB<100% 50.0%<wB<100%
第五节 二组分液-液平衡系统相图
一、部分互溶液体的相互溶解度
共轭溶液: T一定时，部分互溶的溶液浓度超过
一定范围，体系分层形成两个液相，当溶解达到 平衡时，这对彼此互相饱和的两个溶液。
◦ ① 酚在水中的饱和溶液； ◦ ② 水在酚中的饱和溶液。
如果继续往此体系中加酚，则两个 液相的组成仍然为 X1 和 X2，但这 两个液相的互比量变化。随着酚的
不断加入，l1 相会减少，l2 相的量
会增加。当总组成为 X 时 ：
• 当体系的总组成为 X2 时，l1 相恰好消失。
• 如果继续加酚至组成为 b 时，则体系中只有一个水在酚 中的不饱和溶液相了。
7.5%
71.2% 7.5%
71.2% 7.5%
71.2% 7.5%
一、部分互溶液体的相互溶解度
部分互溶液体的温度-组成图 • 根据相律，在温度和压力一定的情
况下，共轭溶液的组成是确定的。 因为这时自由度： f= C + 0 = 22 + 0 = 0 • 而在压力一定的条件下，共轭溶液 的组成将随温度的不同而改变，因 为这时，自由度：
p 影响不大，通常是T-x图——溶解度曲线
第五节 二组分液-液平衡系统相图
一、部分互溶液体的相互溶解度
例如
在通常温度下将少量的酚加入水中时，开始酚是 完全溶解的。
如果继续往水里加酚，在浓度超过一定数值以后， 就不再溶解。
这时溶液中出现两个液层，这两个液层是部分互 溶的饱和溶液，即：
一、部分互溶液体的相互溶解度
表示在此温度以上，水与苯酚可以任意比例混溶而不分层，则C 点称为临界点，C点所对应的温度称为“最高临界溶解温度” 。
从上述图中可以看出：AC线相当于苯酚在水中的溶解度曲 线，BC线相当于水在苯酚的溶解度曲线
一、部分互溶液体的相互溶解度
水-苯酚系统溶解度图
线：（1）溶解度曲线；
【教学重点】 1. 部分互溶双液系统的相图
【教学难点】 1.水蒸气蒸馏原理
第四节 二组分气-液平衡系统相图
一、 拉乌尔定律及理想溶液 二、 气相组成与液相组成 三、 非理想溶液对理想溶液的偏差 四、 蒸馏与精馏原理
第五节 二组分液-液平衡系统相图
一、部分互溶液体的相互溶解度
当两种液体的性质差别较大时，可发生部分互 溶的现象，即在某温度范围内，两种液体的相互 溶解度都不大， 只有当一种液体的量很少，另一 种液体的量相对较多时，才能形成均匀的一相， 而在其它配比下，系统将分层而呈两个液相平衡 共存。此时将这两液相称为共轭溶液。
2.若某温度时有一组成为 d 的溶液，其状态点在ACB曲 线的外面，故此时只有一 个液相存在。
• 如果将此溶液冷却，则当温度降 低到 50C时，体系的状态点正
好落在ACB曲线的 l1 上，此时体 系即将出现另一液相 l 2；
温度继续降低，共轭溶液的组成会随之变改：
• l1 的组成向 A 方向移动；
• l2 的组成向 B 方向移动。
一、部分互溶液体的相互溶解度
如果升温，苯酚在水中的溶解度沿AC 线向上变化，水在苯酚中的溶解度沿 BC线向上变化,彼此的溶解度都增加。 如继续升温，则两层的组成逐渐接近， 最后汇集到C点，此时两层的浓度一样 而成单相溶液； 以C点以上，溶液成单相，自由度
F K 1 2 11 2
或 ：Wl 1 Xl2 Wl 2 Xl1
讨论
1. 在 50C 时，组成为 a 的溶液是酚在水中的不 饱和溶液。
• 如果在恒温度下往此溶液中加酚， 则体系的状态点（物系点） 将沿 a b 线向右移动；
当体系的总组成恰好落在ACB曲线上（即l1）时，体系中即 将出现组成为 X2 的另一液相 l2。
• 连接 l1 和 l2 的线就是“结线”。
• 当体系的总组成（物系点）落在结线上时，体系两相共存。 • 且这两相的互比量（质量比）应遵守杠杆规则。
一、部分互溶液体的相互溶解度 •比如体系的总组成为 X 时，共轭溶液的组成分 别 为 X1 和 X2 ， 而 这 两 个 相的互比量为：
Wl1 l1X Wl2 l2X
例如水(A)－苯酚(B)： 在23.9℃及标准压力下，往水中逐渐加苯酚。
7.5%
பைடு நூலகம்
0
7.5%
23.9 ℃ 0<wB<7.5%
酚的水溶液
50 ℃ 0<wB<11.5%
65 ℃ 0<wB<18.5%
71.2% 7.5%
71.2% 7.5%
71.2% 7.5%
7.5％<wB<71.2%
共轭溶液
11.5％<wB<62.0% 18.5％<wB<50.0%
液相存在； • 自由度： f * = C +1 = 2 2 +1 = 1
（曲线ACB）
一、部分互溶液体的相互溶解度
在 50C 时，这两个相互 平衡的液相（即共轭溶液）
为l1 和 l2 ，其组成分别
为 X1 和 X2。
– X1 是酚在水中的饱和溶液组成；
– X2 是水在酚中的饱和溶液的组成。
第五节 二组分液-液平衡系统相图
一、部分互溶液体的相互溶解度 二、部分互溶液体的蒸馏 三、不互溶的液-液系统—水蒸气蒸馏
第五节 二组分液-液平衡系统相图
一、部分互溶液体的相互溶解度
当两种液体性质上有明显的不同，体系的行 为比之理想溶液有很大的偏差时，会发生“部分互 溶”的现象，即一液体在另一液体中只有有限的溶 解度。
f= C + 1 = 22 + 1 = 1 右图中即为水-酚体系在恒压下的温度-组成图。
一、部分互溶液体的相互溶解度
• 图中ACB曲线以外的区域是单 相区，只有一个液相，自由度： f = C +1 = 2 1 + 1 = 2
（黄色阴影面）
• 在ACB曲线以内的区域是两相区， • 在此区域内有两个相互平衡的
实用物理化学
目录图第表二章 相平衡
1 相律和相平衡的基本概念 2 单组分系统相平衡相图 3 二组分固-液平衡系统相图 4 气-液平衡系统相图 35 二组分液-液平衡系统相图 6 三组分平衡系统相图（自学）
第五节 二组分液-液平衡系统相图
【知识与能力目标】 1、理解部分互溶双液体系的相图 2、掌握水蒸气消耗系数及其物理意义