水盐体系相图及其应用

140
120
S
W
RL
100
80
60
A
M
40
N1
20
N2
Q 0
C
B
原
盐
组
成
G
线
H1
-20 F N3
D
E
-40
10 20
（W）W
30
40
50
60
70 80
90
NaCl,%
NaCl S（S）
100
图2-3 NaCl—H2O体系相图
图中有一种水合盐NaCl·2H2O生成，水合盐的组成含盐61.86%， 有两个零变点E、Q，数据完整，覆盖了整个体系的图面。
液相，是三相共存的三相线。
直线QGH是固相NaCl·2H2O、固相NaCl及对NaCl·2H2O与NaCl都 饱和的液相，是三相共存的三相线。
（2）点
E点合表晶示点冰，与也N是a无Cl变·2H量2O点两。个固相平衡的饱和溶液，是低共熔冰盐
未饱和溶液L
100
12
11
10
50
9 NaNO3+L
12 A
0 C 冰+L
3
45
7
8 6
E
-50 冰+ NaNO3
（W）W
20
40
60
80
NaNO3，%（wt） 图2-1 NaNO3—H2O体系相图
D S（S）
100
四、简单相图的点、线、面的意义
（4）区域
t（℃）
AEB曲线上方的区域表示不饱和相区 。 300
34.0
ice
12 100
63.8
平衡固相
NaNO3 NaNO3 NaNO3 NaNO3
5 -17.7
38.0
ice+ NaNO3 13 150
73.7
NaNO3
6 -10
7
0
8
20
39.7 42.1 44.4
NaNO3 NaNO3 NaNO3
14 200 15 250 16 300
83.2 92.0 100.0
16 B
F=2-P+1=3-P
P=1，F=2-1+1=2
250
15
封存区闭，区也BE称DB为是NNaaNNOO33的固结相晶与区其。饱和溶液共 200
14
封闭区AECA是冰与冰的饱和溶液共存区，
也称为冰的结晶区。
150
13
F=2-P+1=3-P P=2，F=2-2+1=1
未饱和溶液L
100
12
11
200
14
F=2-P+1=3-P P=2，F=2-2+1=1
150
未饱和溶液L 100
13
12 11
直线CED是固相冰、固相NaNO3及对 冰与NaNO3都饱和的液相，是三相 共存的三相线。
10
50
9 NaNO3+L
12 A
0 C 冰+L
3
45
7
8 6
E
P=3，F=3-3=0
-50 冰+ NaNO3
17
125
29.0
18
200
31.5
平衡固相
ice ice ice ice ice+NaCl·2H2O NaCl·2H2O NaCl·2H2O NaCl·2H2O NaCl·2H2O＋NaCl NaCl NaCl NaCl NaCl NaCl NaCl NaCl
NaCl
NaCl
t（℃）
H
180
160
t（℃） 300 250
16 B 15
14 200
150
13
未饱和溶液L
100
12
11
10
50
9 NaNO3+L
12 A
0 C 冰+L
3
78 45 6
E
-50 冰+ NaNO3
（W）W
20
40
60
80
NaNO3，%（wt） 图2-1 NaNO3—H2O体系相图
D 100 S（S）
三、简单二元水盐相图的标绘
R -40 ④
4
K
E1
及共饱和溶液共存，是三相共存的三相线。
（W）W 20 40 60 80
Mn(NO3)2 100
P=3，F=3-3=0
Mn(NO3)2，%（wt）
图2-2 Mn(NO3)2—H2O体系相图
二、复杂二元相图的标绘
1.稳定水合盐相图实例
t（℃）
（2）点
E1它表示冰与Mn(NO3)2·6H2O两个固 相平衡的饱和溶液，是低共熔冰盐合
5 4 E1 40
K 60 80
Mn(NO3)2 100
Mn(NO3)2，%（wt）
图2-2 Mn(NO3)2—H2O体系相图
（3）面
• AE1BE2 F曲线上方的区域→不饱和相区。 • 封闭区E1BE2PK → Mn(NO3)2·6H2O固相与其饱和溶
液共存区，也称为Mn(NO3)2·6H2O的结晶区。 • 封闭区E2FH → Mn(NO3)2·3H2O固相与其饱和溶液共
二、复杂二元相图的标绘
1.稳定水合盐相图实例
t（℃）
（1）线
30
曲线AE1是Mn(NO3)2溶液的结冰线，也称为冰的
溶解度曲线。
20
F 11
B 810⑤ P 9H
E2
曲线E1BE2是Mn(NO3)2·6H2O在水中的溶解度曲线，
它表示Mn(NO3)2·6H2O的饱和溶液。
10
7⑥
①
曲线E2F是Mn(NO3)2·3H2O在水中的溶解度曲线， 它表示Mn(NO3)2·3H2O的饱和溶液。
2.不稳定水合盐相图实例 表2－3 NaCl—H2O体系相图数据
编号
符号
温度(℃)
液相组成NaCl，％（wt）
1
A
2
3
4
5
E
6
7
8
9
Q
10
11 12 13
14 15
16
0 -5 -10 -15 -21.1 -15 -10 -5 0.15 10 20 25 40 50 75 100
0 7.9 14.0 18.9 23.3 24.2 24.0 25.6 26.3 26.3 26.4 26.45 26.7 26.9 27.45 28.25
右纵轴为NaNO3一元体系， 其中B点为熔点，是液态 NaNO3与固相NaNO3处于平衡 的二相点。
F=1-P+1=2-P
对于A、B两点，P=2，F=2-2＝0
t（℃） 300 250
16 B 15
14 200
150
13
未饱和溶液L
100
12
11
10
50
9 NaNO3+L
12 A
0 C 冰+L
3
45
形相交。
二、复杂二元相图的标绘
1.稳定水合盐相图实例
表2－2 Mn(NO3)2—H2O体系相平衡数据
编号
符号
温度
液相组成Mn(NO3)2，％（wt）
平衡固相
1
A
0
2
-10
3
-20
4
E1
-36
5
-29
6
0
7
11
8
B
25.8
9
E2
23.5
10
27
11
F
35.5
0 21.3 33.0 40.5 24.3 50.5 54.6 62.3 64.6
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、复杂二元相图的标绘 三、水合盐相图分析 四、转溶现象
一、稳定水合物和不稳定水合物
盐和水生成水合物，又叫水合盐。 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，又称为有相合熔点的化合物，或称为同成分水合盐。 2.不稳定水合盐 这种水合盐加热至一定温度时，不是简单的熔化，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度，故称这种水合盐为 异成分水合盐或不相称水合盐。 3.判断 稳定水合盐和不稳定水合盐的区别主要在于它们受热时呈现的不同 现象。确定某一水合盐是否稳定，要通过实验来判定。
100
12
11
10
50
9 NaNO3+L
12 A
0 C 冰+L
3
45
7
8 6
E
-50 冰+ NaNO3
（W）W
20
40
60
80
NaNO3，%（wt） 图2-1 NaNO3—H2O体系相图
D S（S）
100
四、简单相图的点、线、面的意义
（1）纵轴
左纵轴为纯水一元体系， 其中A点为冰点，是液相水 与固相冰处于相平衡状态 的二相点。
A1 0
6
F=2-P+1=3-P P=2，F=2-2+1=1
2 -10
③ S6 S3
直线RE1K是固相冰、固相Mn(NO3)2·6H2O及对冰
3 -20 ②
与Mn(NO3)2·6H2O都饱和的液相，是三相共存的三
相线。