二元体系相图

四、简单相图的分析和研究
1、纵轴 左边纵轴是纯水一元体系，A点是冰 点，是液相水和固相冰处于相平衡 的二相点。 右边纵轴为硝酸钠一元体系，B点是 熔点，是液态硝酸钠与固相硝酸钠 处于平衡的二相点。
2.曲线BE和AE BE是NaNO3在水中的溶解度曲线， 即NaNO3饱和溶液； AE是NaNO3溶液的结冰线，也称 为水的溶解度曲线
四、简单相图的研究
3.E点 E点表示冰与硝酸钠两个固相平衡 的饱和溶液。是无变量点
4.AEB曲线上方的区域为不饱和 液相区，无固相析出 5.BEDB与AECA分别为硝酸钠 和冰的固相结晶区 6.直线CED，是三相共存的三相 线 7.CDSW区域是冰和硝酸钠两个 纯固相无液相的共存区
课堂练习1：简单二元体系相图的标绘
称为有相合熔点的化合物，或称为同成分水合盐。例如
Mn(NO3)2-H2O 二元体系
2、不稳定水合盐
这种水合盐加热至一定温度时，不是简单地熔化， 而是生成无水盐或含水少的水合盐及同时生成较水 合盐含水量多的溶液，因而造成固液两相组成不一 致。这个温度就是固液异组成物的“熔点”，或叫 不相称熔点。这个温度实际上也是水合盐的分解温
相没有计入相数P中，水盐体系也不研究气相的组成
二、坐标系
在二元体系相图中，我们横坐标来表示组 成；用纵坐标表示温度，温度用ºC或K表 示。当组成用不同单位表示时，可得到不 同形式的相图。 通常采用质量百分数和摩尔百分数表示盐 在系统中的百分含量，以利于直读数据。 水的含量则用100%减去盐的含量来确定。
液相L中含Na2SO433.25%,水合物中含 Na2SO444.09%，所以Na2SO4.10H2O是异成 分水合盐
例题2-1
若Na2SO4.10H2O总分子量为142+180=322，求其组成。 解：
用质量分数表示则
含Na
2SO
为
4
142 322
100%

44.1%
含H2O为100% 44.1% 55.9，
NaNO3 NaNO3 NaNO3 NaNO3 NaNO3 NaNO3 NaNO3 NaNO3 NaNO3 NaNO3
1、分析相平衡数据。（注意饱和溶液对应的平衡固相） 2、建立坐标系。（从左往右度量时为盐的质量百分 浓度；从右往左度量为水的质量百分含量，因为两 者的质量百分数之和为100%，所以横坐标上任一点 既表示盐的含量也表示水的含量。） 3、编号标点。 4、连溶解度曲线。（原则：有一个共同平衡固相的 液相点可连，应按各点的变化趋势画成圆滑的曲线， 数据点少至二个的可连成直线。） 5、确定有关固相的位置。 6、划分相区
要求： 1、分析KNO3-H2O二元体系相平衡数据。（注意饱 和溶液对应的平衡固相） 2、建立坐标系。 3、编号标点。 4、连溶解度曲线。 5、确定有关固相的位置。 6、划分相区
课堂练习2:绘制简单KCl-H2O体系相图
温度
液相组 固相 成
温度
液相组 固相 成
0 -2.3 -5.0 -7.6 -10.0 -10.8 -5 0 10 20 40
NaNO3-H2O二元体系相平衡数据
编号 温度℃
1
0
液相组成 NaNO3%
0
平衡固相
ice
2
-5
13.5
3
-10
25.0
4
-15
34.0
5
-17.7 38.0
ice ice ice Ice+ NaNO3
6
-10
7
0
8
20
9
40
10 60
11 80
12 100
13 150
14 200
15 250
39.7 42.1 44.4 51.2 55.5 59.8 63.8 73.7 83.2 92.0
横轴为一固定长度，100份，左端为W表 示纯水，右端点S表示纯盐。这两个端点 是体系组成的固定界限，它同时放映出盐 和水的组成：
盐的百分数+水的百分数=100%
三、简单二元水盐相图的标绘
首先，应从溶解度手册中查出该体系的相平衡数 据。现以NaNO3—H2O体系为例。
相图的标绘完全符合连续原理和相应原理。 一般应按下述步骤进行。
0
ice
5.0 ice
10.5 ice
15.0 ice
18.8 ice
19.9 Ice+KCl
20.95 KCl
21.95 KCl
23.8 KCl
25.6 KCl
28.7 KCl
60 80 100 150 200 300 400 500 600 700 770
31.4 KCl 33.8 KCl 35.9 KCl 40.5 KCl 44.9 KCl 54.0 KCl 63.4 KCl 73.1 KCl 83.0 KCl 93.0 KCl 100 KCl
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例题：(NH4)2SO4-H2O二元体系
第二节 复杂二元水盐体系相图
一、稳定水合物和不稳定水合物 二元水盐体系中，多数盐能和水生成水合物，又叫水 合盐。例如 Na2SO4 10H2O Na2SO4 10H2O
水合盐有稳定水合盐和不稳定水合盐两种类型，分述 如下：
1、稳定水合盐
这种水合盐加热至熔点熔化时，固相和液相有相同 的组成，即水合盐无论在固态或熔化后的液态中，都 有相同的组成，都能稳定的存在而不分解，因此，又
二元水盐体系相律公式为 F=2-P+1=3-P
可见，在二元体系中，处于平衡状态的相最多有三 个，因相数最少为1，故体系中可以自由变动的变量有2 个，即温度和溶液的浓度。浓度变量亦可以称为内部变量。
说明: 水盐体系是凝聚体系，可以不考虑压力的变化，水盐体 系的固液平衡可以在没有水蒸气的情况下实现，所以气
如果用g / 100gS表示，NaSO4为100
H2O为180 100 126.8g / 100gS 142
二、复杂二元相图的标绘
1、分析数据 2、建立坐标系 3、编号标点 4、连溶解度曲线 5、确定固相位置：根据水合盐的组成，在
图中画一条竖线，叫固相组成竖直线。
度，故称这种水合盐为异成分水合盐或不相称水合 盐。例如Na2SO4.10H2O就是异成分水合盐
稳定水合盐和不稳定水合盐的区别主要在于他们受 热时呈现的不同现象。
判断某一水合盐是否稳定，通过实验来完成，例如 Na2SO4.10H2O,
Na2SO4.10H2O 32.38 C Na2SO4 L