第五章相平衡ppt课件.ppt

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1、第五章 相平衡,多组分体系热力学偏摩尔量 化学势,敞开体系或组成发生变化的多组分系统,热力学基本方程,不同二组分体系化学势的表达式和计算方法,1.物质变化的方向2.物质转移过程中所需做的功,化学势,什么是“相平衡” 一个物系中由两个或两个以上的相组成的平衡,称为相平衡.例如：,相平衡研究什么？,液,汽,固,液,“相平衡”研究什么？,通过“相律”研究相平衡系统中描述系统的各系统变数之间的关系。 通过“相图”研究多相体系的状态如何随温度、压力和浓度等变量的而发生的变化学会 “看图说话”,研究相平衡的意义,1. 在冶金工业上,用蒸馏、精馏和萃取等方法进行提取和 纯化，提高产品价值等。,利用相图监测冶

2、炼过程,研究金属组成、结构和性能之间的关系,2. 在无机化工方面,利用相平衡原理，用溶解、重结晶等方法将天然盐类混合物进行分离、提纯等,3. 在有机化工和石油化工方面,4. 在地质学中,研究天然或人工合成的熔盐系统，了解组 成与结构之间的关系,5.12 几个重要概念,5.1 多相体系平衡的一般条件,5.3 相律及相律推推导,5.4 单组分体系的相图,5.5 二组分体系的相图及其应用,5.6 三组分体系的相图及其应用,第五章相平衡,(1)热平衡条件：设体系有个相，达到平衡时，各相具有相同温度,5.1 多相体系平衡的一般条件,在一个封闭的多相体系中，相与相之间可以有热的交换、功的传递和物质的交流。

3、对具有 个相体系的热力学平衡，实际上包含了如下四个平衡条件：,(2)压力平衡条件：达到平衡时各相的压力相等,5.1 多相体系平衡的一般条件,（3） 相平衡条件： 任一物质B在各相中的化学势相等，相变达到平衡,多相系统平衡的条件 对于多相平衡体系,无论有多少种物质和多少相所构成,平衡时系统有共同的温度、压力，并且任一种物质在含有该物质的各个相中的化学势都相等。,相与相数 体系内部物理和化学性质完全均匀的部分称为相。相与相之间在指定条件下有明显的界面，在界面上宏观性质的改变是飞跃式的。 体系中相的总数称为相数，用 表示。,气体，不论有多少种气体混合，只有一个气相。,液体，按其互溶程度可以组成一相、

4、两相或三相共存。,固体，一般有一种固体便有一个相。两种固体粉末无论混合得多么均匀，仍是两个相（固体溶液除外，它是单相）。,5.2 几个重要概念,相图（phase diagram）,表达多相系统的状态如何随温度、压力、组成等强度性质变化而变化，并用图形来表示这种状态的变化，这类图形称为相图。,相图的形状决定于变量的数目,双变量系统,平面图,三变量系统,立体图,根据需要还有三角形相图和直角相图等。,5.2 几个重要概念,物种数与独立组分数,定义：,独立组分数的数值等于体系中所有物种数 S 减去体系中独立的化学平衡数R，再减去各物种间的浓度限制条件R。,5.2 几个重要概念,系统中所含化学物质的数目

5、称为物种数，以S 表示,确定平衡系统中所有各相组成所需要的最小数目的独立物质数，称为独立组分数。以C表示。,关于独立组分数,例：PCl5（g）、 PCl3（g）、 Cl2（g）单相体系， 物种数和独立物种数为多少？（1） 三种物种之间没有化学反应（2）三者之间存在化学平衡 PCl5（g）= PCl3（g）+ Cl2（g） 任意投放PCl5（g）、 PCl3（g）、 Cl2（g）（3）由纯的 PCl5（g）开始分解，没有额外引入 PCl3（g）、 Cl2（g）,例：水煤气发生炉共有C（S），H2O（g）、CO（g）、CO2（g）、H2（g）五种物质，其间能发生化学反应： CO2（g） + C（s

6、）= 2CO（g） （1） H2O（g）+ C（s） = H2（g） + CO（g ）（2） CO2（g）+ H2（g）= H2O（g）+ CO（g）（3） 平衡体系中的独立组分数？,关于独立组分数,1.在组分数的计算式C=SRR中，R是指独立存在的化学平衡数，若其中一个反应可由其它反应组合得到，则不是独立的。,关于独立组分数,2.C=SRR中的浓度限制条件R,必须是同一相当中的几种物质之间才有浓度限制条件;,3.考虑方式不同,物种数不同,但独立组分数是一样的.,自由度与自由度数目 确定平衡体系的状态所必须的独立强度变量性质,称为体系的自由度,用字母 f 表示.这些强度变量通常是压力、温度和浓

7、度等。自由度数目:指定状态下的自由度数目.称为自由度数.,如果已指定某个强度变量，除该变量以外的其它强度变量数称为条件自由度，用 表示。例如：指定了压力， 指定了压力和温度，,5.1 几个重要概念,描述相平衡系统,应该用强度性质还是容量性质?,关于自由度,系统自由度是指系统独立可变因素,例如,浓度、温度、压力等，这些因素的数值可以在一定的范围内变动，而不引起体系相的数目的改变。 或者说，需指定这些因素，系统的状态才能固定。,在一个多相平衡系统中,相数、独立组分数、自由度与温度及压力之间存在一定的相互关系，此关系即为相律。 相律是所有相平衡系统共同遵守的普遍规律。,5.3 相律及相律推导,一个具

8、有S 种组分的多相平衡系统，假定每个相中化学物种都存在，且没有化学平衡限制条件和浓度限制条件，设各组分分布在个相中，由于 x B= 1，故有一组分浓度可由其他组分求取，因此，每个相有（S1）个浓度变量以及温度、压力描述状态，即式中的2是指温度和压力。,（S1）+ 2 = S+1,对于 个相，应有 (S+1)+ 2个强度性质，这是描述系统状态的总变量数。,总变量数之间中有没有变量之间的制约条件?,根据相平衡的条件，达到相平衡时， 任一物质B在各相中的化学势相等。因此，通过化学势相等的关系，可以通过一相中物质的浓度求另一相中此物质的浓度。因此，一种物质在个相的浓度变量关系式为 （- 1）,5.3

9、相律及相律推导,系统每个相中每种化学物种都存在，则根据化学势相等的条件，可建立浓度变量方程式 S （ - 1）,f = 描述平衡系统的总变量变量之间的制约条件 = (S+1)+ 2 - S （ - 1）,f = (S+1)+ 2 S （ - 1）,5.3 相律及相律推导,f = S + 2,若体系存在化学平衡条件和浓度限制条件，则体系的独立物种数为： C = SRR 、,相律 f =（ SRR，） + 2 = C - + 2,相律揭示在一定条件下，系统平衡共存的相数、组分数和自由度数之间的关系。在外压对相平衡系统影响不大的凝聚系统中，常看作定压，或指定系统温度或压力，可将2改为1，称为条件自由

10、度 f *= C+1,若系统须考虑其它因素(如电、磁、外力场等)的影响，则以外因条件数“n”代替式(4.3)中的“”，即 f = C + n。,5.3 相律及相律推导,相律的作用？,相律的计算与应用:f =C - + 2,例：硫酸与水组成的化合物有三种，H2SO4.H2O(S); H2SO4.2H2O(S); H2SO4.4H2O(S);试说明:1.在一个标准压力下,能与硫酸水溶液平衡共存的硫酸水合盐最多可以有几种?2.在一个标准压力下,能与硫酸水溶液及冰平衡平衡共存的硫酸水合盐最多可以有几种?3.在298K,与水蒸汽平衡共存的水合盐最多可以有几种? (根据相律,判断共存盐的存在),例： Na

11、HCO3(s)在真空容器中部分分解为Na2CO3(s)、H2O(g)和CO2(g)： 2NaHCO3(s)=NaCO3(s)十H2O(g)十CO2(g)该系统的自由度数、组分数及相数各为多少？,有1个气相与2个固相，=3；,存在化学平衡，R1；,同时，在物理平衡与化学平衡过程中，产物H2O(g)和CO2(g)间存在浓度或分压依赖关系，所以R0，CSR R 4112； f=23+2=1。,相律的计算与应用,解:,例:CaCO3(s)在高温下分解为CaO(s)和CO2(g),现在一定压力的CO2气中加热CaCO3(s),加热过程中在一定温度范围内CaCO3(s)不会分解,根据相律解释这一实验事实.

12、,相律的计算与应用:f =C - + 2,解: C = S-R R = 3-1- 0=2 f = C- +2 = 2-+2 = 4- ,因为 CO2的压力一定, f *= C- +1 = 2-+2 = 3- = 2 CO2(g) ; CaCO3(s) ; f *= = 3- = 3-2 =1,关于相律,相律适用于已达平衡的多相敞开体系.它只能确定平衡体系中可以独立改变的强度性质的数目，而不能具体指出是哪些强度性质，也不能指出这些强度性质之间的函数关系，相律反应所有相平衡系统共同遵守的普遍规律,1.已知组分数,根据现存的相数,知道自由度的的数目,知道改变多少条件可以不影响当前的相平衡状态2.在多

13、组分系统中,可以判断最多可以有多少个相同时共存,(f =0,的极大值求取)3. 解释实验事实,5.4 单组分系统的相图,1. 相律在单组分系统中的应用,2. 水的相图,3. 二氧化碳的相图,4. 单组分系统的两相平衡 Clapeyron 方程,5. Clausius- Clapeyron 方程,5.4 单组分体系的相图,相点 表示某个相状态（如相态、组成、温度等）的点称为相点。,物系点 相图中表示体系总状态的点称为物系点。在T-x图上，物系点可以沿着与温度坐标平行的垂线上、下移动；在水盐体系图上，随着含水量的变化，物系点可沿着与组成坐标平行的直线左右移动。,在单相区，物系点与相点重合；在两相区

14、中，只有物系点，它对应的两个相的组成由对应的相点表示。,单组分体系相图,对于单组分系统,相律为,双变量系统,单变量系统,无变量系统,单组分系统的自由度最多为2，双变量系统的相图可用平面图表示。,单相,当 = 1,两相平衡,当 = 2,三相共存,当 = 3,f = C + 2 = 1- + 2 = 3- ,水的相图,水的相图根据实验绘制. 从点、线、面分析相图,水的相图,水,冰,水蒸气,水的相图,水的相图,水,冰,水蒸气,相图中面的分析？,水的相图,OA 是气-液两相平衡线,高于临界温度，不能用加压的方法使气体液化。,即水的蒸气压曲线,它不能任意延长，终止于临界点 A,临界点时，气-液界面消失,

15、这时,相图中线的分析？,水的相图,OB 是气-固两相平衡线,OC 是液-固两相平衡线,理论上可延长至0 K附近,即冰的升华曲线,相图变得复杂，有不同结构的冰生成。,当C点延至压力大于 时,水的相图,OD 是AO的延长线，是过冷水和水蒸气的介稳平衡线。因为在相同温度下，过冷水的蒸气压大于冰的蒸气压，所以OD线在OB线之上。过冷水处于不稳定状态，一旦有凝聚中心出现，就立即全部变成冰。,水的相图,两相平衡线上的相变过程,在两相平衡线上的任何一点都可能有三种情况。如OA线上的P点：,（1）处于f点的纯水，保持温度不变，逐步减小压力，在无限接近于P点之前，气相尚未形成，体系自由度为2。用升压或降温的办法

16、保持液相不变。,水的相图,（2）到达P点时，气相出现，在气-液两相平衡时， f = 1 压力与温度只有一个可变。,（3）继续降压，离开P点时，最后液滴消失，成单一气相， f = 2,水的相图,O点 是三相点,H2O的三相点温度,气-液-固三相共存,= 3, f =0,三相点的温度和压力皆由系统自定,273.16 K,H2O的三相点压力,610.62 Pa,相图中点的分析？,水的相图,冰点是在大气压力下，水、冰两相共存,三相点与冰点的区别,当大气压力为,冰点温度为,改变外压，冰点也随之改变。,水的相图,冰点温度比三相点温度低,(1)因外压增加,使凝固点下降,这是由两种因素造成的,使凝固点下降,(

17、2)因水中溶有空气,二氧化碳的相图,CO2的相图,CO2(l),CO2 (s),CO2(g),如何分析二氧化碳相图？,二氧化碳的相图,三个单相区,三条两相平衡线,OA 是气-液两相平衡线，终止于临界点 A,OB 是气-固两相平衡线,OC 是液-固两相平衡线,二氧化碳的相图,O点 是三相点,CO2的三相点温度,三相点的温度和压力皆由系统自定,216.7 K,CO2 的三相点压力,518 kPa,由于CO2 的三相点温度低于常温,而压力远高于大气压力,所以平时看不到其液态,只看到其固态和气态,故称之为干冰。,二氧化碳的相图,A点是临界点,在临界点之上的物态称为超临界流体,它既不是液体,但具有液体的

18、密度,有很强的溶解力,它也不是气体,但具有气体的扩散速度,黏度小,所以超临界二氧化碳流体可用于萃取。,二氧化碳的相图,优点：,二氧化碳超临界流体的萃取,1. 流体密度大，溶解能力强,2. 流体黏度小，扩散快，可进入各种微孔,3. 毒性低，易分离,4. 无残留，不改变萃取物的香味和口味,5. 操作条件温和，可重复使用，无三废。,6. 可用于食品、保健品和药品的萃取和提纯,相平衡学什么？,（1）相律的计算与应用；（2）看懂相图，能够从点、线、面、三者分析 当条件改变时系统相的状态的变化。并能计 算点、线、面的自由度数，结合自由度数讨论 体系相的状态的变化。（3）能够区分“相点”和“物系点”，并能分

19、析物 系点变化时系统相的状态的变化。（4）克方程与克-克方程的计算与应用。（5）熟练掌握“杠杆规则”的计算与应用，了解其 应用范围。,思考：碳的相图？,石墨如何才能变为金刚石?,C,单组分系统的两相平衡Clapeyron方程,法国工程师Clapeyron（1799-1864）导出了一个方程，揭示了蒸气压随温度的变化率与相变焓和相变体积的关系,为相变时焓的变化值,为相变时相应的体积变化值,单组分相图上两相平衡线的斜率。,Clapeyron方程适用于任何纯物质的两相平衡系统,Clapeyron方程,单组分系统的两相平衡Clapeyron方程,在水的相图上，OA 线的斜率,液体汽化时吸热,OA 线的

20、斜率为正,液体汽化时体积增大,OB 线的斜率与OA 线一样，也是正值。,单组分系统的两相平衡Clapeyron方程,在水的相图上，OC 线的斜率,冰融化时吸热,OC 线的斜率为负,冰融化时体积变小,水的凝固点随压力的升高而下降这是水的一种特殊情况,问题?,为什么溜冰的冰刀要“开刃”？为什么冰面的温度在-10 -15范围内容易创造速滑的好成绩？能否根据运动员的体重，以及冰刀与冰的接触面，计算运动员施加于冰面的总压力以及该压力下冰的熔点？,问题？,解答：,冰刀“开刃”，是使冰刀与冰面的接触面减少，人穿上冰鞋，踩在冰面上，加大了接触面的压力，根据Clapeyron方程，使冰点下降，即在冰面温度下有部

21、分冰变为水，减少滑动磨檫，加快了滑行速度。,较好的滑行条件是冰面有部分冰溶解，起润滑作用，又要保持冰具有一定的硬度。在-1015范围内容易创造速滑的好成绩。运动员的理想体重应该为多少？,ClausiusClapeyron方程,Clausius 在Clapeyron方程的基础上，引进两个近似条件,1. 仅用于有气相参与的反应，且气体是理想气体,2. 凝聚相的体积与气相相比，可忽略不计,Clausius -Clapeyron 方程为：,设,得,克方程与克-克方程的区别？,关于 ClausiusClapeyron方程,积分上式,得,这三个公式分别为克-克方程的微分式和积分式,利用Clausius -

22、Clapeyron 方程的积分式，可从两个温度下的蒸汽压，求摩尔蒸发焓变。或从一个温度下的蒸汽压和摩尔蒸发焓，求另一温度下的蒸汽压。,Ln P = - VAPHm/ RT + C Ln P = - B/ T + C,有外压存在时，单组分体系的蒸汽压相同吗？,特鲁顿规则,当相变焓数据不详时，对不缔合性非极性液体,Tb*纯液体的正常沸点。 指在大气压力101.325KPa下液体的沸点.,1. P -x 图和 T-x 图,2. 杠杆规则,3. 蒸馏（或精馏）的原理,二组分体系相图及其应用,对于二组分系统,相律为,三变量系统,当 = 1,这三个变量是温度、压力和组成,相图要用三个坐标的立体图表示,保持

23、一个变量为常量，从立体图上可得到平面截面图。,f = C + 2 = 2 - + 2 = 4- ,二组分体系相图及其应用,（1） 保持温度不变，得 p-x 图 较常用,（3） 保持组成不变，得 T-p 图 不常用。,（2） 保持压力不变，得 T-x 图 常用,双变量系统，可用平面图表示,单相,当 = 1,f = C + 2 = 2 - + 2 = 4- ,f * = C + 1 = 2 - + 1 = 3- ,二组分体系相图及其应用,理想二组分液态混合物完全互溶双液系相图,B,A,定温,1.P-X图,理想液态混合物的p-x图,A点,是纯A的饱和蒸汽压,B点,是纯B的饱和蒸汽压,BC是A的饱和蒸

24、汽压曲线,AD是B的饱和蒸汽压曲线,在AB线上的任一点,CD是系统的总的蒸汽压曲线,理想二组分液态混合物完全互溶双液系相图,设理想液态混合物的蒸气是理想气态混合物,若已知,就可以计算,理想二组分液态混合物完全互溶双液系相图,与溶液平衡共存的气相组成,理想二组分液态混合物完全互溶双液系相图,物系点?相点?,为什么气相线在液相线之下？,CD线是液相组成曲线,CD线之上是液相区,CED线是气相组成曲线,CED线之下是气相区,两条曲线之间是气-液两相区,对组成为J 的气相系统加压,到达E点有液相出现,到达F点达气-液两相平衡,液相组成由H点表示,含A多,气相组成由I点表示,含B多,到达G点,气相开始消

25、失,接着全部变成液相,理想二组分液态混合物完全互溶双液系相图,理想液态混合物的 T-x 图,从实验直接绘制,B,A,定压,理想二组分液态混合物完全互溶双液系相图,2. T-X 图（沸点-组成图）,单组分体系的沸点与双液系体系的沸点有什么不同？,从实验直接绘制T-x 图,先测定A和B的沸点,把组成为a点的混合物加热,到b点有气泡出现,即泡点,收集气相组分,得组成为c点,连结所有泡点和气相组成点,上方线称为气相线,气相线之上是气相区,下方线称为液相线,液相线之下是液相区,两条线之间的梭形区为气-液两相区,理想二组分液态混合物完全互溶双液系相图,从实验直接绘制T-x 图,物系点为d的气相混合物冷却,

26、到达e点有液相开始出现,把e点称为露点,在 e 到 f 的温度区间内,保持气-液两相平衡,但气、液的组成随温度的改变而改变,到达 f 点，气相开始消失，进入单一的液相区,理想二组分液态混合物完全互溶双液系相图,如何能得到气液两相中所含A、B物质的量,T,杠杆规则,B,A,定压,将组成为a的混合物加热至温度T,c点,b点,d点,代表液相组成,代表物系点,代表气相组成,作为杠杆的支点,杠杆规则,以b为支点,为力矩,代表液、气的物质的量,由杠杆规则，得：,若已知物系的总量，则,求出,根据气相、液相组成，以及气相、液相物质总摩尔数，可分别求取气、液相物质A、B 的量,杠杆规则,若横坐标用质量分数表示,

27、为力矩,代表液、气的质量,由杠杆规则，得：,求出,根据气相、液相组成，以及气相、液相物质质量，可分别求取气、液相物质A、B 的量,例：杠杆规则的计算与应用,例： 图1为某A、B二组分系统的沸点-组成图，由5摩尔A和5摩尔B组成系统，其物系点为a，达到气液两相平衡时，气相点为d，液相点为C，分别求两相中物质的量以及气相、液相中所含物质A、B的摩尔数。,0.3,0.8,图1 A、B二组分沸点-组成图,解：根据杠杆规则,0.3,0.8,n（g）db = n（l ） bc n（g）/ n （l）= bc/bd = 0.5 - 0.3/ 0.8-0.5 = 2/3,0.5,n (g) + n (l) =

28、 10 mol -(1)n(g) /n (l) = 2/3-(2),解得 : n(l) = 6mol n (g) = 4 mol,因为 n(l) = 6 mol ,所以. 液相中,n(B) = 0.3 6 = 1.8mol n(A) = 4.2mol 同理 ,气相中 n(B)= 3.2mol n(A) = 0.8mol,简单蒸馏,简单蒸馏的T-x-y图,混合物起始组成为x1,加热到温度为T1,对应气相组成为y1,加热到温度为T2,对应气相组成为y2,一次简单蒸馏,温度从T1到T2,馏出物组成从y1 到y2,精馏塔,加热器,塔本部多层塔板,冷凝器,从塔的上部得到纯的易挥发组分,难挥发组分则从塔底

29、下部排出.,蒸馏（或精馏）的原理,蒸馏（或精馏）的原理,精馏,塔板温度,液相B组成的变化,气相B组成的变化,含高沸点物质递增,含低沸点物质递减,蒸馏（或精馏）的原理,精馏,几乎可获高沸点A物质,塔底温度越来越高,塔顶温度越来越低,几乎可获低沸点B物质,精馏是多次蒸馏的组合，,需要多少塔板，理论上可以计算,非理想二组分液态混合物的相图,1. 最低恒沸混合物相图,2. 最高恒沸混合物相图,最低恒沸混合物相图,什么是非理想液态混合物?,混合物某组分的蒸汽压对Raoult定律产生偏差,什么是正偏差?,某组分蒸汽压的实验值大于Raoult定律的计算值,什么是负偏差?,某组分蒸汽压的实验值小于Raoult

30、定律的计算值,什么时候出现最低恒沸混合物?,在蒸汽压的实验曲线上出现最高点,什么时候出现最高恒沸混合物?,在蒸汽压的实验曲线上出现最低点,最低恒沸混合物相图,两组分对Raoult定律都产生正偏差的相图,虚线,Raoult定律理论计算值,实线,实验测定值,最低恒沸混合物相图,正偏差出现极大值的相图,虚线,Raoult定律理论计算值,实线,实验测定值,在最高点时,气相与液相组成相同,在p-x-y图上，气相线分为两个分支,最低恒沸混合物相图,正偏差出现极大值的相图,在p-x-y图上出现最高点,在T-x-y图上出现最低点,最低恒沸混合物相图的特点,最低恒沸混合物,在T-x-y图上出现最低点,组成为C的

31、混合物的沸点均低于A和B的沸点,在C点气、液相组成相同,用蒸馏方法不能把A和B分开,组成落在AC之间，蒸馏结果只能得到A和C，得不到B。,恒沸混合物不是化合物，,其沸点和组成随外压而变,例水-乙醇系统为形成最低恒沸物系统,用蒸馏方法得不到纯乙醇,最高恒沸混合物相图,两组分对Raoult定律都产生负偏差的相图,虚线,Raoult定律理论计算值,实线,实验测定值,最低恒沸混合物相图,负偏差出现极大值的相图,在p-x-y图上出现最低点,在T-x-y图上出现最高点,最低恒沸混合物相图,最高恒沸混合物,在T-x-y图上出现最高点,组成为C的混合物的沸点均高于A和B的沸点,在C点气、液相组成相同,用蒸馏方

32、法不能把A和B分开,组成落在AC之间，蒸馏结果只能得到A和C，得不到B。,恒沸混合物不是化合物，,其沸点和组成随外压而变,HCl水溶液的最高恒沸混合物可作分析中的基准物,部分互溶双液系的相图,1. 具有最高会溶温度的相图,2. 具有最低会溶温度的相图,具有最高会溶温度的相图,何谓最高会溶温度?,两种液态物质的互溶程度随着温度的升高而增加，到达某一温度时完全互溶，这温度称为最高会溶温度。,知道最高会溶温度有何用处?,最高会溶温度越低，说明两种液体互溶程度好，用来选择优良的萃取剂。,具有最高会溶温度的相图,水与苯胺双液系,单相,两相,D点：苯胺在水中的饱和溶解度,E点：水在苯胺中的饱和溶解度,温度

33、升高，互溶程度增加,B点水与苯胺完全互溶,帽形区内两相共存,是最高会溶温度,具有最高会溶温度的相图,单相,两相,在 温度作水平线,交点 ， 称为共轭配对点,是共轭层组成的平均值,BC是平均值的连线，不一定垂直,DB线是苯胺在水中的溶解度曲线,EB线是水在苯胺中的溶解度曲线,水与苯胺双液系的溶解度随温度的变化状态图,单相,两相,帽形区内可使用杠杆规则,具有最高会溶温度的相图,具有最低会溶温度的相图,水与三乙基胺的相图具有最低会溶温度,B点两液相完全互溶,帽形区内两相共存,温度降低，互溶程度增加,是最低会溶温度,部分互溶的双液系,同时具有最高、最低会溶温度,如图所示是水和烟碱的溶解度图。,在最低会

34、溶温度 (约334 K)以下和在最高会溶温度 (约481K)以上，两液体可完全互溶，而在这两个温度之间只能部分互溶。,形成一个完全封闭的溶度曲线，曲线之内是两液相区。,部分互溶的双液系,不具有会溶温度,乙醚与水组成的双液系，在它们能以液相存在的温度区间内，一直是彼此部分互溶，不具有会溶温度。,完全不互溶双液系,1. 完全不互溶双液系的蒸汽压和沸点,2. 水蒸气蒸馏,完全不互溶双液系的蒸气压和沸点,A与B共存时，各组分的蒸气压与单独存在时一样，液面上的总蒸气压等于两纯组分饱和蒸气压之和,当两种液体共存时，不管其相对数量如何，其总蒸气压恒大于任一组分的蒸气压,完全不互溶双液系的蒸气压,而沸点则恒低于任一组分的沸点,水蒸气蒸馏,水与溴苯几乎完全不互溶,它们的蒸气压随温度的变化曲线为:,水,溴苯,水+溴苯,OB线,水蒸气压线,OA线,溴苯蒸气压线,OC线,总的蒸气压线,水蒸气蒸馏,水与溴苯几乎完全不互溶,什么是沸点?,水的沸点,系统的蒸气压等于外压的温度,溴苯的沸点,水与溴苯的沸点,水蒸汽蒸馏降低了系统的沸点,又可防止有机物分解,