物理化学06章相平衡课件

上一内容下一内容回主目录 本章教学基本要求 1理解相律，掌握其简单应用。2掌握单组分系统相图的阅读和应用。3掌握二组分液态完全互溶系统的蒸气压-组成图及沸点 组成图的阅读和应用。4掌握二组分固态完全不互溶系统的熔点。组成图和盐类溶 解度图的阅读及其应用。5掌握杠杆规则的有关计算。6了解二组分系统其他各类相图的主要特征。7了解三组分系统相图的等边三角形表示法。第六章相平衡2024/7/9上一内容下一内容回主目录相平衡原理相平衡原理 化学化工生产中单元操作化学化工生产中单元操作(蒸馏、结晶等蒸馏、结晶等)的理论基础的理论基础 在冶金、材料、采矿、地质等生产中也必不可少在冶金、材料、采矿、地质等生产中也必不可少相平衡研究内容：相平衡研究内容：表达相平衡系统的状态如何随其组成、温度、压力等变化表达相平衡系统的状态如何随其组成、温度、压力等变化两种方法：两种方法：数学公式数学公式如克拉佩龙方程、拉乌尔定律等等如克拉佩龙方程、拉乌尔定律等等 相图相图直观直观本章主要介绍相律和一些基本的相图，以及如何由实验数据绘制本章主要介绍相律和一些基本的相图，以及如何由实验数据绘制相图、如何应用相图等等。相图、如何应用相图等等。2024/7/9上一内容下一内容回主目录相图相图:用图形研究由一种或数种物质所构成的相平衡用图形研究由一种或数种物质所构成的相平衡系统的性质系统的性质（如沸点、熔点、蒸汽压、溶解度等）（如沸点、熔点、蒸汽压、溶解度等）与与条件条件（如温度、压力及组成等）（如温度、压力及组成等）的函数关系图。我的函数关系图。我们把表示这种关系的图叫做相平衡状态图，简称相图。们把表示这种关系的图叫做相平衡状态图，简称相图。2024/7/9上一内容下一内容回主目录1 1、相（、相（phasephase）体系内部物理和化学性质完全体系内部物理和化学性质完全均匀的部分称为相。体系中相的总数称为相数，均匀的部分称为相。体系中相的总数称为相数，用用 P P 表示。表示。气体可以无限混合，故体系中不论有多少种气体，均视为一相气体可以无限混合，故体系中不论有多少种气体，均视为一相.由于液体相互溶解的程度不同，所以体系中可以有两个液相存在，由于液体相互溶解的程度不同，所以体系中可以有两个液相存在，但一般不超过三个液相同时存在但一般不超过三个液相同时存在.水溶液为单相水溶液为单相,牛奶为两相牛奶为两相。若能形成固溶体（固态溶液），不论体系中有多少成分均为一相，若能形成固溶体（固态溶液），不论体系中有多少成分均为一相，若不能形成固溶体，则一种成份就是一相。若不能形成固溶体，则一种成份就是一相。不同晶型的同一物质是不同的相。不同晶型的同一物质是不同的相。例如石墨和金刚石例如石墨和金刚石。判断相数的一般原则6-1 相律相律2024/7/9上一内容下一内容回主目录1指出下列体系分别有几相：(1）空气；（2）冰雹；（3）金刚石和石墨混合物；（4）一块黄铜(30%的锌铜合金)；（5）酒精水溶液；（6）油和水的混合物；（7）密闭容器中让碳酸钙分解并达平衡；（8）牛奶答：（1）、（2）、（4）、（5）只有一个相，（3）、（6）、（8）有两个相，（7）有三个相。2024/7/9上一内容下一内容回主目录2、物种数（S）及独立组分数C2、物种数物种数S 物种数物种数:相平衡体系中所含化学物质（相平衡体系中所含化学物质（独立物质独立物质）的种类数的种类数,S,SNaCl溶于水溶于水(没有固体没有固体NaClNaCl存在存在,只是只是NaClNaCl水溶液水溶液),),解离为解离为Na+和和Cl-,NaCl是独立物质，而是独立物质，而 不是，因此，不是，因此，S=2（H2O，NaCl）。）。2024/7/9上一内容下一内容回主目录足以表示体系中各相组成所需最少的独立物质数足以表示体系中各相组成所需最少的独立物质数,C,C3、组分数、组分数C也可以认为其物种数也可以认为其物种数S=3（H2O，）但由于但由于 不能单独存在，不能单独存在，而总是以而总是以1：1的浓度关系存在，即其间总有一浓度限制条件的浓度关系存在，即其间总有一浓度限制条件R=1存在，所以存在，所以C=3-R=2。若考虑若考虑H2O的电离平衡的电离平衡R 则则S=5，（RR=122）.仍为仍为。CSRR 如果有固体如果有固体NaCl(s)存在，则又多一个电离平衡关系式（存在，则又多一个电离平衡关系式（此时，但仍为（此时，但仍为（），即物种），即物种数会随考虑的问题不同而变，但独立组分数数会随考虑的问题不同而变，但独立组分数C总是不变的。总是不变的。）2024/7/9上一内容下一内容回主目录所谓物质间的限制条件，还必须注意以下两点。所谓物质间的限制条件，还必须注意以下两点。1）化学平衡式必须是独立的：）化学平衡式必须是独立的：2、物种数（S）及独立组分数C 例：例：CO，CO2，H2O，H2，O2五种气体，可能有如下的反应五种气体，可能有如下的反应：-可可得得到到，这这说说明明在在这这三三个个平平衡衡式式中中，仅仅有有两两个个是是独立的，第三个可由其中的两个得到，故独立的，第三个可由其中的两个得到，故R=2 2024/7/9上一内容下一内容回主目录S3，R1 虽虽然然 ，但但它它们们不不在在同同一一相相中中，摩尔数之间摩尔数之间无无关关系系式式（）存存在在，故故不不能能提供浓度限制条件，即提供浓度限制条件，即R=0CSRR31022、物种数（S）及独立组分数C2）若考虑浓度限条件，）若考虑浓度限条件，R必须是同一相中的物质。必须是同一相中的物质。2024/7/9上一内容下一内容回主目录例：在某温度T时，反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)达到平衡 求下列条件时系统的组分数C。（1）反应起始时，n CO(g)：n H2O(g)=1：1；（2）反业起始时，n CO(g)：n H2O(g)=1：2；（3）在（I）的情况下加入O2（g）。解：（1）S=4,R=1,R=2;C=S-R-R=1 R=2，其中之一是指反应物初始条件浓度比为1：1；另一个是指产物浓度比为1：1，是系统形成的。2024/7/9上一内容下一内容回主目录 R=1，是指产物比为1：1。反应物起始浓度比量为1：2但反应中消耗比为1：1，平衡时反应物浓度比没有明确的数量关系。（3）在（I）的情况下加入O2（g）后可能发生的反应：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g）1 H2(g)+1/2 O2(g)=H2O(g)2 CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)3 由3-2就可得1，故独立的平衡只有两个，任何物质间都不存在简单的量比关系，所以R=0S=5，R=2，R=0，C=3（2）S=4,R=1,R=1;C=S-R-R=22024/7/9上一内容下一内容回主目录自由度：在一定范围内，可以任意地改变，并不引起在一定范围内，可以任意地改变，并不引起旧相的消失和新相产生的独立变量数旧相的消失和新相产生的独立变量数,F,F。在在各各相相内内，T、P两两个个变变量量可可同同时时改改变变，但但仍仍能保持相的平衡，此时体系的能保持相的平衡，此时体系的f=2 在图中的各条相线上，在图中的各条相线上，T，P只能有一个可变只能有一个可变化，如化，如P变化变化T也就有定值，否则平衡就会破坏，也就有定值，否则平衡就会破坏，这时这时f=1。在在 g l s 三相共存的相点上，三相共存的相点上，T、P 均不能均不能变，此时体系的变，此时体系的f=0原理的分析，就可以得到自由度，但是，较复杂的体系，这种方法就不行了，原理的分析，就可以得到自由度，但是，较复杂的体系，这种方法就不行了，而必须用而必须用“相律相律”才能确定。才能确定。由此可知，对简单的体系，只要通过对相平衡由此可知，对简单的体系，只要通过对相平衡4、自由度2024/7/9上一内容下一内容回主目录总变量数总变量数P(S-1)2然而这然而这P(S-1)2 个变量并不都是个变量并不都是 独立的，它们之间必有独立的，它们之间必有一些相互依赖的关系一些相互依赖的关系 设一个体系，当达到平衡时，有设一个体系，当达到平衡时，有P P个相，个相，S S个物种数，假设每一个物种数，假设每一种物质在各相中都存在种物质在各相中都存在,要确定一个相的状态要确定一个相的状态,知道该相中知道该相中(S-1)(S-1)种种物质的相对含量以及温度和压力即可物质的相对含量以及温度和压力即可 相律的推导：相律的推导：每个相的温度和压力都相等每个相的温度和压力都相等,要确定要确定P P个相的状态个相的状态,知道知道P(S-1)P(S-1)种种物质的相对含量以及温度和压力即可物质的相对含量以及温度和压力即可2024/7/9上一内容下一内容回主目录我我们们知知道道，当当体体系系达达到到相相平平衡衡时时，每每一一种种组组分分分分布布在在各各相相的的组组成也必须是平衡的，也就是说，必须满足化学势相等成也必须是平衡的，也就是说，必须满足化学势相等共有共有S个方程个方程 每一个方程都有每一个方程都有P1个等号个等号 所以整个体系中共有等号所以整个体系中共有等号S S（P P1 1）个，即又提供了个，即又提供了S S（P-1P-1）个个molmol份数之间的个相互关取的关系，通过解这些方程，又可份数之间的个相互关取的关系，通过解这些方程，又可求求出出S S（P P1 1）个变量，可以消除了个变量，可以消除了S S（P P1 1）个变量个变量 相律的推导：2024/7/9上一内容下一内容回主目录FP(S-1)2S(P1)+R+R S-R-R P+2=C-P+2相律的推导：独立的化学反应独立的化学反应:每个独立的化学反应都将提供一个化学关系每个独立的化学反应都将提供一个化学关系式，每个关系式能消除一个变量，式，每个关系式能消除一个变量，R R个独立的化学反应就可消除个独立的化学反应就可消除R R个个变量变量体系中还剩下的独立变量数即为自由度体系中还剩下的独立变量数即为自由度 F：其他限制条件（如浓度，电中性等）其他限制条件（如浓度，电中性等）:R:R个浓度限制就可个浓度限制就可消除消除RR个变量个变量Gibbs相律相律 2024/7/9上一内容下一内容回主目录在在S S相相中中不不存存在在i i物物质质，那那么么在在相相应应的的化化学学关关系系式式中中也也就就会会少少一一个个方方程程,相相应应少少一一个个解解，所所以以它它的的存存在在与与否否并并不不影影响响方方程程的的解解，故也不影响相律的成立故也不影响相律的成立相相律律中中的的2 2是是指指T T，P,P,若若是是有有其其它它的的因因素素，（渗渗透透系系统统,或或者者有电场有电场,磁场重力场等外界因素）则相律又可表示为磁场重力场等外界因素）则相律又可表示为：当体系为由液相和固相组成的凝聚系统当体系为由液相和固相组成的凝聚系统,n=1FS-R-R P+2F C-P+n2024/7/9上一内容下一内容回主目录1 由CaCO3(s),CaO(s),BaCO3(s),BaO(s)及CO2(s)构成的平衡体系其自由度为：(A)F=2 (B)F=1 (C)F=0 (D)F=3 2一种含有K+,Na+,SO42-,NO3-,的水溶液系统，求其组分数是多少3，在某温度和压力下,此系统最多有几相平衡共存2024/7/9上一内容下一内容回主目录2024/7/9上一内容下一内容回主目录3.指出下列平衡系统中的组分数C，相数P及自由度F。(1)NH4Cl(s)部分分解为NH3(g)和HCl(g)达平衡.(2)若在上述体系中额外再加入少量NH3(g)NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)则此时溶度限制条件消失,R=02024/7/9上一内容下一内容回主目录(3)NH4HS(s)与任意量的NH3(g)和H2S(g)混合达到平衡.NH4HS(s)=NH3(g)+H2S(g)(4)C(S)与CO(g),CO2(g),O2(g)在973K时达到平衡.2024/7/9上一内容下一内容回主目录 6.2 杠杆规则杠杆规则杠杆规则:多组分系统两相平衡时，两相的数量之比与两相组成、系统组成之间的关系。2024/7/9上一内容下一内容回主目录2024/7/9上一内容下一内容回主目录abo2024/7/9上一内容下一内容回主目录或者写作：用摩尔分数表示时：2024/7/9上一内容下一内容回主目录甲苯和苯能形成理想液态混合物。已知90两纯液体的饱和蒸气压分别为54.22KPa和136.12KPa。求：1.在90和101.325KPa 下甲苯-苯系统成气-液平衡时两相的组成2.若有100.0g甲苯和200.0g苯构成的系统，求在上述温度 压力下，气相和液相的质量各多少。2024/7/9上一内容下一内容回主目录解：在下面的计算中A代表甲苯，B代表苯1.有拉乌尔定律得：气相组成为：2024/7/9上一内容下一内容回主目录2.系统得物质的量为：2024/7/9上一内容下一内容回主目录单组分体系的相数与自由度单组分体系的相数与自由度:所谓单组分体系的相图所谓单组分体系的相图:同一种物质在不同相态之间达平衡时同一种物质在不同相态之间达平衡时的相图的相图 C=1 F=3 P P3，F0，称无变量系统（在三相点上）称无变量系统（在三相点上）P1，F2，称双变量系统称双变量系统 (在单相区在单相区 ）P 2，F1，称单变量系统（在相线上）称单变量系统（在相线上）6.3 单组分体系的相图2024/7/9上一内容下一内容回主目录2.2.水的相图水的相图 中常压力下中常压力下，g、l、s 三相三相双变量系统双变量系统F=2单变量系统单变量系统 F=1 无变量系统无变量系统 F=0冰冰水水水蒸气水蒸气冰冰水水冰冰水蒸气水蒸气水水水蒸气水蒸气2024/7/9上一内容下一内容回主目录温度温度t/系统的饱和蒸气压系统的饱和蒸气压p/kPa 平衡压力平衡压力p/kPa 水水水蒸气水蒸气 冰冰水蒸气水蒸气 冰冰水水 -20 0.126 0.103 193.5103 -15 0.191 0.165 156.0103 -10 0.289 0.260 110.4103 -5 0.422 0.414 59.8103 0.01 0.610 0.610 0.610 20 2.338 40 7.376 100 101.325 200 1554.4 374 22066表表6.2.1 水的相平衡数据水的相平衡数据2024/7/9上一内容下一内容回主目录2024/7/9上一内容下一内容回主目录OA 是气-液两相平衡线，即水的蒸气压曲线。它不能任意延长，终止于临界点。临界点 ，这时气-液界面消失。高于临界温度，不能用加压的方法使气体液化。OB 是气-固两相平衡线，即冰的升华曲线，理论上可延长至0 K附近。OC 是液-固两相平衡线，当C点延长至压力大于 时，相图变得复杂，有不同结构的冰生成。水的相图2024/7/9上一内容下一内容回主目录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2024/7/9上一内容下一内容回主目录三条两相平衡线的斜率均可由Clausius-Clapeyron方程或Clapeyron方程求得。OA线斜率为正。OC线斜率为负。OB线斜率为正。两相平衡线的斜率2024/7/9上一内容下一内容回主目录三相点与冰点的区别O点 是三相点（triple point），气-液-固三相共存，P=3,F=0。三相点的温度和压力皆由体系自定。三相点是物质自身的特性，不能三相点是物质自身的特性，不能加以改变加以改变，如H2O的三相点:H2O的三相点温度为273.16 K，压力为610.62 Pa。2024/7/9上一内容下一内容回主目录冰点是在大气压力下，水、冰、气三相共存。当大气压力为 100KPa 时，冰点温度为273.15K，改变外压，冰点也随之改变。冰点温度比三相点温度低是由两种因素造成的是由两种因素造成的：2024/7/9上一内容下一内容回主目录（1）因外压增加，使凝固点下降 ；（2）因水中溶有空气，使凝固点下降 。三相点与冰点的区别2024/7/9上一内容下一内容回主目录两相平衡线上的相变过程（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保持液相不变。（2）到达P点时，气相出现，在气-液两相平衡时。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，成单一气相水的相图2024/7/9上一内容下一内容回主目录保持一个变量为常量，从立体图上得到平面截面图。（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 图常用对于二组分体系，C=2,F=4-P,P 至少为1，则 F 最多为3。这三个变量通常是T，p 和组成 x。所以要表示二组分体系状态图，需用三个坐标的立体图表示。6.4 6.4 二组分理想液态混合物的气二组分理想液态混合物的气-液平衡相图液平衡相图2024/7/9上一内容下一内容回主目录(1)压力-组成图（p-x图）设设有有A A、B B两两组组分分构构成成理理想想混混合合物物，根根据据拉拉乌乌尔尔定定律律，在恒定温度在恒定温度T T时，各自的分压可表示为：时，各自的分压可表示为：在在一一定定温温度度下下，P P*B B、P P*A A为为一一常常数数，故故上上式式为为一一直直线线方方程程，右右图图是是苯苯和和甲甲苯苯理理想想溶液的蒸气压与组成的关系。溶液的蒸气压与组成的关系。1 1、压力、压力-组成图（组成图（p-xp-x图）图）2024/7/9上一内容下一内容回主目录p-x-y 图是是 p-x 图的一种，只是把液相组成图的一种，只是把液相组成 x 和气相组成和气相组成 y 画在画在同一张图上。若同一张图上。若A和和B的气相组成分别的气相组成分别 和和 ，据道尔顿分压据道尔顿分压定律，则有：定律，则有：气液两项平衡时，气相的组成和液相的组成并不相等，在理想溶液中，易气液两项平衡时，气相的组成和液相的组成并不相等，在理想溶液中，易挥发的成分（饱和蒸气压大的组分）在气相的组成一定大于在液相的组分挥发的成分（饱和蒸气压大的组分）在气相的组成一定大于在液相的组分(2)(2)p-x-y p-x-y 图图2024/7/9上一内容下一内容回主目录 在等温条件下，p-x-y 图分为三个区域。在液相线之上，体系压力高于任一混合物的饱和蒸气压，气相无法存在，是液相区。在气相线以下，体系压力低于任一混合物的饱和蒸气压，液相无法存在，是气相区。在液相线和气相线之间的梭形区内，是气-液两相平衡。用相图可了解指定物系，当用相图可了解指定物系，当外部条件变化时，相变化的情况，外部条件变化时，相变化的情况，如下如下图：图：2024/7/9上一内容下一内容回主目录 若若物物系系中中有有一一点点a a，当当压压力力下下降降时时，物物系系点点沿沿恒恒组组成成向向下下移移动动，在在达达N N点点以以前前一一直直是是液液相相。达达到到N N点点时时溶溶液液开开始始蒸蒸发发最初形成的气体状态，最初形成的气体状态，相当于图中的点。相当于图中的点。当物系进入两当物系进入两相相平平衡衡区区点点时时，点点和和点点都都称称为为相相点点，两两相相点点的的联联接接线线称称为为结结线线（），由由图图可可知知，当当物物系系点点由由时时，平平衡衡两相的气相相点亦由两相的气相相点亦由。应当指出，物系点在由移到应当指出，物系点在由移到G G的过程中气液两相的平衡组成、含量也都在的过程中气液两相的平衡组成、含量也都在随压力变化，关于在某压力下，其成分各为多少，可以通过杠杆规则求出。随压力变化，关于在某压力下，其成分各为多少，可以通过杠杆规则求出。液液相相相相点点由由，当当物物系系达达到到点点时时，液液相相相相点点也也不不断断移移动动，液液体体几几乎乎全全部部变变为为气气，最最后后一一滴滴溶溶液液的的状状态态如如点，之后便进入单相点，之后便进入单相-气相区。气相区。2024/7/9上一内容下一内容回主目录 在恒定压力下，两组分物质气液平衡时，表示沸点与组成在恒定压力下，两组分物质气液平衡时，表示沸点与组成关系的图，就叫做沸点组成图关系的图，就叫做沸点组成图。它可由含不同组分的溶液实测。它可由含不同组分的溶液实测其沸点绘制而成，下图系甲苯其沸点绘制而成，下图系甲苯苯，组成的理想溶液的沸点一苯，组成的理想溶液的沸点一组成组成图图 、由由图图可可知知，P-XP-X图图与与T-XT-X图图的的气气相相线线和和液液相相线线刚刚好相反。好相反。、溶溶液液的的沸沸点点刚刚好好落落在两纯物质沸点之间。在两纯物质沸点之间。、在一定温度下，易、在一定温度下，易挥发性物质的气相组成，挥发性物质的气相组成，总是大于液相组成。总是大于液相组成。（3 3）温度）温度-组成（组成（T-xT-x）图图2024/7/9上一内容下一内容回主目录 另外，若物系中有一点另外，若物系中有一点a a，当恒压升温时，达当恒压升温时，达E E点，（对点，（对应温度为应温度为t t1 1）溶液开始沸腾溶液开始沸腾起泡，故起泡，故t t1 1称泡点，液相线称泡点，液相线表示了溶液组成与表示了溶液组成与泡泡点的关点的关系曲线，故也叫泡点线系曲线，故也叫泡点线.若由若由b b降温，到降温，到F F点，（对点，（对应温度为应温度为t t2 2）蒸气开始凝结蒸气开始凝结而析出露珠般的液滴，故而析出露珠般的液滴，故t t2 2为露点，所以气相线亦称露为露点，所以气相线亦称露点线。点线。2024/7/9上一内容下一内容回主目录或 可以用来计算两相的相对量（总量未知）或绝对量（总量已知）。若物系中有一点若物系中有一点 ，当温度上升时，物系点沿恒组成向上移当温度上升时，物系点沿恒组成向上移动进入两相平衡区动进入两相平衡区C点时点时,等温连结线等温连结线D点点(液相）和点和点(气相)的组成各为若干，这可借助于力学中的杠杆规则求算，即以物系点C为支点，支点两边连结线的长度为力矩，计算液相和气相的物质的量或质量，这就是可用于任意两相平衡区的杠杆规则。即：4 4 杠杆规则（杠杆规则（Lever rule）2024/7/9上一内容下一内容回主目录例如：例如：A A，B B二组分液态完全互溶的沸点组成图如下所示。二组分液态完全互溶的沸点组成图如下所示。，有，有4 4molAmolA和和6 6molBmolB在在7070混合时，混合时，体系有几相，各相物质的量如何体系有几相，各相物质的量如何?各各含含A A，B B为多少？为多少？二组分混合物在二组分混合物在10100K Pa0K Pa下，当下，当 X XB B=？时体系的沸点为时体系的沸点为70?70?解解：设设 分别为气相和液相组成，因分别为气相和液相组成，因A=4mol,B=6molA=4mol,B=6mol，故物系点应故物系点应在在 ,根题中所给条件和杠杆规则根题中所给条件和杠杆规则:2024/7/9上一内容下一内容回主目录解出解出:2.2.依图在依图在P=100KP ,=0.78P=100KP ,=0.78时沸点为时沸点为7070。2024/7/9上一内容下一内容回主目录已知甲苯已知甲苯,苯在苯在9090下纯液体的饱和蒸汽压分别为下纯液体的饱和蒸汽压分别为54.22 54.22 KPaKPa和和136.12136.12KPaKPa.两者可形成理想混合溶液两者可形成理想混合溶液.取取200200g g甲苯和甲苯和200200g g苯置苯置于带活塞的导热容器中于带活塞的导热容器中,始态为一定压力下始态为一定压力下9090的液态混合物的液态混合物.在恒温在恒温9090下逐渐降低压力下逐渐降低压力(1)(1)压力降到多少时压力降到多少时,开始产生气相开始产生气相,此气相的组成如何此气相的组成如何?(2)(2)压力降到多少时压力降到多少时,液相开始消失液相开始消失,最后一滴液相的组成如何最后一滴液相的组成如何?(3)(3)压力为压力为92.0092.00kPakPa时时,系统内气系统内气-液两相液两相 平衡平衡,两相的组成如何两相的组成如何?两相的物质的量各为多少两相的物质的量各为多少?2024/7/9上一内容下一内容回主目录2024/7/9上一内容下一内容回主目录解：设开始产生气相时的压力为P，下式中 B表示苯，A表示甲苯。则有：2024/7/9上一内容下一内容回主目录（2）同理：注意此时yB=0.5412。2024/7/9上一内容下一内容回主目录(3)根据杠杆规则：n(l)x(xB,0-xB)=n(g)x(yB-xB,0)2024/7/9上一内容下一内容回主目录我我们们通通常常把把在在所所有有的的浓浓度度范范围围内内都都能能服服从从拉拉乌乌尔尔定定律律的溶液称为理想液态混合物。理想液态混合物的特点的溶液称为理想液态混合物。理想液态混合物的特点 然然而而能能满满足足以以上上条条件件的的溶溶液液是是不不多多的的，绝绝大大多多数数的的溶溶液液总总要要或或多多或或少少地地有有所所偏偏离离，偏偏离离的的程程度度随随着着溶溶液液的的种种类类不同和处的温度不同各有差别不同和处的温度不同各有差别 各组分的结构足够相似各组分的结构足够相似 溶剂与溶质分子间的作用力与它们自身的作用力近似溶剂与溶质分子间的作用力与它们自身的作用力近似 宏观表现为：宏观表现为：可以任意比例混合可以任意比例混合 无热效应和体积效应等无热效应和体积效应等6.5二组分真实液态混合物的气-液平衡2024/7/9上一内容下一内容回主目录 第一种：两组分的实际蒸气压与拉乌尔定律的计算值都第一种：两组分的实际蒸气压与拉乌尔定律的计算值都 相差不大。在全部浓度范相差不大。在全部浓度范 围内，溶液的总蒸气围内，溶液的总蒸气 压一直处在压一直处在 和和 之间。之间。一般正负偏差第二种：第二种：两组分的蒸气压高于拉乌尔定律的计算值，使两组分的蒸气压高于拉乌尔定律的计算值，使 得体系处于某一组分时相应的总蒸气压比得体系处于某一组分时相应的总蒸气压比 和和 都高，在都高，在P-X图上有一极大值。图上有一极大值。正偏差第三种：第三种：两组分的蒸气压总量低于拉乌尔定律计算值两组分的蒸气压总量低于拉乌尔定律计算值 且在某一组分时，总蒸气压且在某一组分时，总蒸气压 之值比之值比 和和 都小，即在都小，即在P-X图上产生一极小值图上产生一极小值。负偏差2024/7/9上一内容下一内容回主目录 由于某一组分本身发生分子缔合或A、B组分混合时有相互作用，使体积改变或相互作用力改变，都会造成某一组分对拉乌尔定律发生偏差，这偏差可正可负。这这一类的例子有：一类的例子有：CClCCl4 4-环已烷环已烷 H H2 2O-CHO-CH3 3OHOH等。等。图中所示，是对拉乌尔定律发生一般正负差的情况，虚线为理论值，实线为实验值。(1)对拉乌尔定律发生一般正负偏差的P-X图2024/7/9上一内容下一内容回主目录 实实验验表表明明，当当两两种种液液体体构构成成溶溶液液时时，平平衡衡后后汽汽液液两两相相的的组组成成是是不不相相同同的的，特特别别是是在在与与理理想想液液态态混混合合物物发发生生偏偏差差时时，气气相相线线和和液液相相线线应应该该如如何何确确定定呢呢？苏苏联联学学者者柯柯诺诺瓦瓦洛洛夫夫在在大大量量实实验验的基础上提出了两条规则：的基础上提出了两条规则：、在在双双组组分分溶溶液液中中，如如果果加加入入某某一一组组分分，可可使使溶溶液液的的蒸蒸气气总总压压上上升升，则则该该组组分分在在气气相相中中的的浓浓度度将将大大于于在在液液相相中中的的浓浓度度，换换句话说就是：句话说就是：易挥发组分在气相中的组分大于在液相中的组分易挥发组分在气相中的组分大于在液相中的组分。、在在蒸蒸气气压压一一组组成成（P-X）图图 上上，如如果果有有极极大大或或极极小小值值存存在，则在该点气相组成和液相组成相同。在，则在该点气相组成和液相组成相同。柯诺瓦洛夫规则：2024/7/9上一内容下一内容回主目录对拉乌尔定律发生一般正负偏差时,如果把它对应的气相组成线也画出来，根据柯诺瓦洛夫规则根据柯诺瓦洛夫规则：因加入某一组分，使溶液的总蒸因加入某一组分，使溶液的总蒸气压上升，故该组分在气相中的气压上升，故该组分在气相中的浓度必大于在液相中的浓度浓度必大于在液相中的浓度其T-x(y)图的形状恰与p-x-y图相反。所以它对应的气相组成线应在液相线的下边（见p-x-y图）。发生负偏差的情况与之类似。p-x(y)图和T-x(y)图2024/7/9上一内容下一内容回主目录 在p-x图上有最高点者，在T-x图上就有最低点，这最低点称为最低恒沸点。对对有有极极大大点点的的情情况况：在在a,ba,b之之间间，加加入入B B总总蒸蒸气气压压上上升升，即即B B在在气气相相中中的的成成分分大大于于液液相相中中的的成成份份。故故在在同同一一压压力力下下，代代表表气气相相组组成成的的点点应应在在代代表表液液相相中中组组成成的的点点的的右右侧侧；而而在在b,cb,c之之间间由由于于加加入入B B使使总总蒸蒸气气压压下下降降，因因而而其其气气相相中中的的组组成成低低于于在在液液相相中中的的组组成成，故故在在同同一一压压力力下下，代代表表气气相相组组成成的的状状态态点点应应在在代代表表液液相相组组成成的的状状态态点点的的左左侧侧，它们的端点应是纯物质故应重合。它们的端点应是纯物质故应重合。(2)正偏差在p-x图上有最高点2024/7/9上一内容下一内容回主目录2024/7/9上一内容下一内容回主目录在在T-T-x x（y y）图上，处在最低恒图上，处在最低恒沸点时的混合物称为沸点时的混合物称为最低恒沸最低恒沸混合物混合物（Low-boiling Low-boiling azeotropeazeotrope）。）。它它是混合物而是混合物而不是化合物不是化合物，它的组成在定压它的组成在定压下有定值。改变压力，最低恒下有定值。改变压力，最低恒沸点的温度也改变，它的组成沸点的温度也改变，它的组成也随之改变。也随之改变。属于此类的体系有：等。在标准压力下，的最低恒沸点温度为351.28K，含乙醇95.57。最低恒沸混合物2024/7/9上一内容下一内容回主目录 具有最低恒沸点的相图可以看作由两个简单的T-x（y）图的组合。在组成处于恒沸点之左，精馏结果只能得到纯B和恒沸混合物。组成处于恒沸点之右，精馏结果只能得到恒沸混合物和纯A。对于 体系，若乙醇的含量小于95.57，无论如何精馏，都得不到无水乙醇。只有加入 ，分子筛等吸水剂，使乙醇含量超过95.57，再精馏可得无水乙醇。2024/7/9上一内容下一内容回主目录 由于A，B二组分对拉乌尔定律的负偏差很大，在p-x图上形成最低点，如图(a)所示。在p-x图上有最低点，在T-x图上就有最高点，这最高点称为最高恒沸点 计算出对应的气相组成，分别画出p-x(y)图和T-x(y)图。如图(b)，(c)所示。（3）负偏差在p-x图上有最低点2024/7/9上一内容下一内容回主目录在T-x(y)图上，处在最高恒沸点时的混合物称为最高恒沸混合物（high-boiling azeotrope）。它是混合物而不是化合物，它的组成在定压下有定值。改变压力，最高恒沸点的温度会改变，其组成也随之改变。属于此类的体系有：等。在标准压力下，的最高恒沸点温度为381.65 K，含HCl 20.24，分析上常用来作为标准溶液。最高恒沸混合物2024/7/9上一内容下一内容回主目录1、简单蒸馏 简单蒸馏只能把双液系中的A和B粗略分开。在T-x图上，若纯A的沸点高于纯B的沸点，说明蒸馏时气相中B组分的含量较高，液液相中相中A A组分的含量较高。组分的含量较高。一次简单蒸馏，馏出物中B含量会显著增加，剩余液体中A组分会增多。6.6蒸馏（或精馏）原理2024/7/9上一内容下一内容回主目录2、精馏 精馏是多次简单蒸馏的组合。泡罩式塔板状精馏塔的示意图 精馏塔底部是加热区，温度最高;塔顶温度最低。精馏结果，塔顶冷凝收集的是纯低沸点组分，纯高沸点组分则留在塔底。蒸馏（或精馏）原理2024/7/9上一内容下一内容回主目录 取组成为x的混合物从精馏塔的半高处加入，这时温度为 ，物系点为O，对应的液、气相组成分别为 和 。组成为 的气相在塔中上升，温度降为 ，有部分组成为 的液体凝聚，气相组成为 ，含B的量增多。组成为 的气体在塔中继续上升，温度降为 ，如此继续，到塔顶，温度为纯B的沸点，蒸气冷凝物几乎是纯B。蒸馏（或精馏）原理2024/7/9上一内容下一内容回主目录组成为 的液相在塔板冷凝后滴下，温度上升为 。又有部分液体气化，气相组成为 ，剩余的组成为 的液体再流到下一层塔板，温度继续升高。如此继续，在塔底几乎得到的是纯A，这时温度为A的沸点。精馏塔中的必须塔板数可以从理论计算得到。每一个塔板上都经历了一个热交换过程：蒸气中的高沸点物在塔板上凝聚，放出凝聚热后流到下一层塔板，液体中的低沸点物得到热量后升入上一层塔板。蒸馏（或精馏）原理2024/7/9上一内容下一内容回主目录1 1、两组分液态部分互溶体系的气液平衡相图、两组分液态部分互溶体系的气液平衡相图（1 1）具有最高会溶温度）具有最高会溶温度（2）具有最低会溶温度具有最低会溶温度（3）同时具有最高、最低会溶温度同时具有最高、最低会溶温度（4）不具有会溶温度不具有会溶温度2 2、完全不互溶体系的气液平衡相图完全不互溶体系的气液平衡相图（1）完全不互溶系统的温度一组成图）完全不互溶系统的温度一组成图（2 2）不互溶双液系的特点）不互溶双液系的特点6.7 两组分液态部分互溶及完全不互溶体系的气液平衡相图2024/7/9上一内容下一内容回主目录（1）具有最高会溶温度 以以H2O(A)和和C6H5NH2（苯苯胺胺B）为为例例。若若从从100的的水水出出发发，逐逐渐渐加加入入苯苯胺胺，开开始始B全全部部溶溶解解于于水水中中形形成成单单液液相相，当当达达到到A点点时时,B在在A中中的的溶溶解解度度达达到到了了饱饱和和（简简称称水水相相）之之后后再再加加B，便便又又出出现现了了与与A点点液液相相呈呈平平衡衡的的另另一一相相，即即组组成成相相当当于于A 点点的的液液相相（A在在B中中的的饱饱和和液液相相，简简称称有有机机相相），这这两两个个平平衡衡共共存存的液层，的液层，称为共轭溶液。称为共轭溶液。此时若以继续增加此时若以继续增加B的量，体系沿的量，体系沿A,A方向变化，如果方向变化，如果B的的份量大到大于份量大到大于A点的组成，则此时体系的全部水都将溶解在点的组成，则此时体系的全部水都将溶解在B中，中，使水相消转化为有机相，即体系又成为单相区。使水相消转化为有机相，即体系又成为单相区。1、两组分液态部分互溶体系的气液平衡相图2024/7/9上一内容下一内容回主目录 图图中中曲曲线线DBE中中的的DB段段，表表示示随随着着温温度度升升高高苯苯胺胺在在水水中中的的溶溶解解度度增增加加；EB段段表表示示随随着着温温度度的的升升高高，水水在在苯苯胺胺中的溶解度曲线，中的溶解度曲线，B点点是是两两条条曲曲线线的的汇汇合合点点，称称临临界界会会溶溶点点，该该点点所所对对应应的的温温度度叫叫最高会溶温度最高会溶温度（167）在在临临界界会会溶溶温温度度以以上上，两两组组分分可可以以任任意意比比例例混混合合，形形成成完完全全互溶的均相体系。互溶的均相体系。（1）具有最高会溶温度2024/7/9上一内容下一内容回主目录2024/7/9上一内容下一内容回主目录在 温度（约为291.2K）以下，两者可以任意比例互溶，升高温度，互溶度下降，出现分层。以下是单一液相区，以上是两相区。（2）具有最低会溶温度2024/7/9上一内容下一内容回主目录 还有一类，既有最高又还有一类，既有最高又有最低溶解度，像有最低溶解度，像H2O和尼和尼古丁（烟碱），当温度在古丁（烟碱），当温度在210以上，以上，60.8以下，二以下，二者能以任意比例混合，者能以任意比例混合，而在而在21061 以内的范围只能部以内的范围只能部分互溶，分互溶，形成一个完全封闭形成一个完全封闭的溶度曲线，曲线之内是两的溶度曲线，曲线之内是两液相区。液相区。（3）同时具有最高、最低会溶温度2024/7/9上一内容下一内容回主目录 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。（4）不具有会溶温度2024/7/9上一内容下一内容回主目录2 2、气液液平衡相图气液液平衡相图对对于于具具有有会会溶溶温温度度的的二二元元系系来来说说，在在恒恒压压下下当当温温度度超超过过上上部部会会溶溶温温度度且且继继续续升升高高时时，系系统统的的蒸蒸气气压压增增大大并并将将等等于于外外压压，从从而而出出现现气气相相，这这时时一一般般出出现现具具有有最最低低恒恒沸沸点点型型的的气气液液平平衡衡，见见下下图图,它它相相当当于于两两个个图图的的组组合合下下半半部部分分为为液液体体的的相相互互溶溶解解度度图图，上上半半部部分分为为具具有有最最低低恒恒沸沸点点的的气气一液平衡相图一液平衡相图。2024/7/9上一内容下一内容回主目录 压压力力对对液液液液平平衡衡影影响响很很小小，液液液液平平衡衡曲曲线线位位置置随随压力变化不明显。但对气液平衡曲线影响很大压力变化不明显。但对气液平衡曲线影响很大，不但不但位位置置将将随随压压力力减减小小而而显显著著下下降降，而而且且形形状状也也会会发发生生变变化化，见见右右图图。当当压压力力降降低低到到一一定定程程度度时时，气气液液平平衡衡曲曲线线将将和和液液液液平平衡衡曲曲线线相相交交，这这时时相相图图将将具具有有特特殊殊的的形形状状，常常见的有以下两种：见的有以下两种：2024/7/9上一内容下一内容回主目录（1 1）气相组成介于两液相组成之间的系统）气相组成介于两液相组成之间的系统 。例例溶溶解解度度曲曲线线具具有有高高会会溶溶点点的的水水一一正正丁丁醇醇系系统统，在在101.325 101.325 KPaKPa下下将将共共轭轭溶溶液液加加热热到到9292 时时，溶溶液液的的饱饱和和蒸蒸气气压压即即等等于于外外压压，于于是是出出现现气气相相，此此气气相相组组成成介介于于两两液液相相组组成成之之间间，系系统统的的温温度度一一组组成成图图如图如图下：下：P，Q：分别为水和正丁醇的沸点 L1,L2线：三相平衡线 若压力增大，两液体的沸点及共沸温度均升高，相当于图中的上半部向上适当移动。若压力足够大，则不论系统的组成如何，其泡点均高于会溶温度，这时系统相图的 G点：三相平衡相点,该点对应的温度 称为共沸温度 2024/7/9上一内容下一内容回主目录2024/7/9上一内容下一内容回主目录（2 2）气相组成位于两液相组成的同一侧的系统）气相组成位于两液相组成的同一侧的系统 部部分分互互溶溶系系统统的的另另一一类类温温度度一一组组成成图图是是气气、液液、液液三三相相平平衡衡时时气气相相点点位位于于三三相相平衡线的一端，如图平衡线的一端，如图6 6.7.4 4所示。所示。各各相相区区的的相相平平衡衡关关系系已已于于图图中中注注明明，各各线线段段所所代代表表的的物物理理意意义义与与水水一一正正丁丁醇醇系系统统的的相相类类似似，所所不不同同的的是是在在三三相相平平衡衡共共存存下下加加热热时时，是是状状态态为为L L1的的液液相相按按线线段段L L1L2和和线线段段GLGL1的的比比例例转转变变为为状状态态为为G G的的气气相相和和状状态态为为L L2的另一液相，即：的另一液相，即：2024/7/9上一内容下一内容回主目录 当当两两种种液液体体的的性性质质相相差差极极大大时时，它它们们之之间间的的相相互互溶溶解解度度非非常常之之小小，甚甚至至测测量量不不出出来来，我我们们就就说说这这两两种种液液体体完完全全不不互互溶溶。水水和和多多数数有有机机液液体体形形成成的系统就属于这一类。的系统就属于这一类。在一定温度下纯液体A，B各有自己确定的饱和蒸气压P*A,P*B，两不互溶液体共存时系统的蒸气压应为这两种纯液体饱和蒸气压之和。完全不互溶系统的温度一组成图完全不互溶系统的温度一组成图（1）完全不互溶系统的温度一组成图若某一温度下P等于外压，则两液体同时沸腾，这一温度被称为共沸点。可见在同样外压下，两液体的共沸点低于两纯液体各自的沸点。例如，在100kpa外压下，水的沸点为10O）氯苯的沸点为130，水和氯苯的共沸点则为 91。四个区域的相平衡关系已于图中注明。2 2、完全不互溶体系的气液平衡相图、完全不互溶体系的气液平衡相图2024/7/9上一内容下一内容回主目录 如果A，B 两种液体彼此互溶程度极小，以致可忽略不计。则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，而沸点则恒低于任一组分的沸点。通常在水银的表面盖一层水，企图减少汞蒸气，其实是徒劳的。水蒸气蒸馏即：2、不互溶双液系的特点2024/7/9上一内容下一内容回主目录 液态完全互溶而固态完全不互溶的二组分液一固平衡相图是二组分凝聚系统相图中最简单的。这类相图如有图所示。通常都是由热分析法绘制而成。6.8 6.8 二组分固态不互溶体系的液二组分固态不互溶体系的液-固平衡固平衡2024/7/9上一内容下一内容回主目录 用热分析法绘制相图的基本思路用热分析法绘制相图的基本思路 就是通就是通过测量物系在冷却或加热的过程中，温度随时间的过测量物系在冷却或加热的过程中，温度随时间的变化关系，来判断物系是否发生了相变而实现的变化关系，来判断物系是否发生了相变而实现的。因为在相变化时总是拌有热效应，因为在相变化时总是拌有热效应，如：当由液态变如：当由液态变化化到固态的时，体系要放热，所以在到固态的时，体系要放热，所以在tT曲线上会曲线上会出现一个温度随时时间变化缓慢的析点。该点所对出现一个温度随时时间变化缓慢的析点。该点所对应的温度即为相变温度。应的温度即为相变温度。一 热分析法绘制低共熔相图 通常的作法是：通常的作法是：先把样品加热液化，然后冷先把样品加热液化，然后冷却，记录时间却，记录时间温度的变化曲线（步冷曲线）现以温度的变化曲线（步冷曲线）现以Bi-Cd物系为例来说明相图图的绘制过程。物系为例来说明相图图的绘制过程。2024/7/9上一内容下一内容回主目录绘制过程绘制过程：1、溶样、溶样2、测步冷曲线：记录温度、测步冷曲线：记录温度时间的变化关系时间的变化关系3、绘标准曲线、绘标准曲线:把把热电偶测量的电压热电偶测量的电压转换成温度。转换成温度。（1）Cd-Bi二元相图的绘制4、绘制、绘制T-X图图2024/7/9上一内容下一内容回主目录有三条多相平衡曲线1234图上有4个相区：1、熔液（l）单相区，2、Bi(s)+l 两相区，3、Cd(s)+l 两相区，4。Bi(s)+Cd(s)两相区，1.ACE线，Bi(s)+l 共存2.HFE线，Cd(s)+l 共存3.BEM线，Bi(s)+Cd(s)+l 三相 平衡线，有三个特殊点：A点，纯Bi(s)的熔点H点，纯Cd(s)的熔点E点，Bi(s)+Cd(s)+l 三相共存点。2024/7/9上一内容下一内容回主目录 因为E点温度均低于A点和H点的温度，称为低共熔点（eutectic point）。在该点析出的混合物称为低共熔混合物（eutectic mixture）。它不是化合物，由两相组成，只是混合得非常均匀。E点的温度会随外压的改变而改变，在这T-x图上，E点仅是某一压力下的一个截点。1232024/7/9上一内容下一内容回主目录 以 体系为例，在不同温度下测定盐的溶解度，根据大量实验数据，绘制出水-盐的T-x图。图中有四个相区：LAN以上，溶液单相区LAB之内，冰+溶液两相区 NAC以上，和溶液两相区BAC线以下，冰与 两相区（二）（二）溶解度法绘制水溶解度法绘制水-盐相图盐相图2024/7/9上一内容下一内容回主目录图中有三条曲线：LA线 冰+溶液两相共存时，溶液的组成曲线，也称为冰点下降曲线。AN线 +溶液两相 共存时，溶液的组成曲线，也 称为盐的饱和溶度曲线。图中有两个特殊点：L点 冰的熔点。盐的熔点极高，受溶解度和水的沸点限制，在图上无法标出。BAC线 冰+溶液三 相共存线。A点 冰+溶液三相共存点。2024/7/9上一内容下一内容回主目录 在化工生产和科学研究中常要用到低温浴，配制合适的水-盐体系，可以得到不同的低温冷冻液。例如：水盐体系 低共熔温度252 K218 K262.5 K257.8 K 在冬天，为防止路面结冰，撒上盐，实际用的就是冰点下降原理。1、水-盐冷冻液水-盐相图的应用2024/7/9上一内容下一内容回主目录 例如，将粗 盐精制。首先将粗盐溶解，加温至353 K，滤去不溶性杂质，设这时物系点为S。冷却至Q点，有精盐析出。继续降温至R点（R点尽可能接近三相线，但要防止冰同时析出），过滤，得到纯 晶体，滤液浓度相当于y点。母液中的可溶性杂质过一段时间要作处理，或换新溶剂。再升温至Q点，加入粗盐，滤去固体杂质，使物系点移到S点，再冷却，如此重复，将粗盐精制成精盐。2、进行粗盐的提纯2024/7/9上一内容下一内容回主目录2024/7/9上一内容下一内容回主目录例：例：有有100kg含含60%（NH4）2SO4溶液，问在溶液，问在100C时可析出多少时可析出多少kg 固体固体(NH4)2SO4，(已知液相相点上的组成为已知液相相点上的组成为42.2%)解出故在解出故在100C时可析出时可析出（NH4）2SO4 30.8kg3 3、可以确定析出固体的量。、可以确定析出固体的量。解：设液相重为解：设液相重为WL，固相重为固相重为WS，据杠杆规则：据杠杆规则：2024/7/9上一内容下一内容回主目录两个组分在固态和液态时能彼此按任意比例互溶而不生成化合物，两个组分在固态和液态时能彼此按任意比例互溶而不生成化合物，也没有低共熔点，称为完全互溶固溶体也没有低共熔点，称为完全互溶固溶体。Au-Ag，Cu-Ni，Co-Ni体系属于这种类型。以Au-Ag相图为例，梭形区之上是熔液单相区，之下是固体溶液（简称固溶体）单相区，梭形区内是固-液两相共存，上面是液相组成线，下面是固相组成线。6.96.9两组分固态互溶体系的液固平衡相图两组分固态互溶体系的液固平衡相图2024/7/9上一内容下一内容回主目录 当物系从A点冷却，进入两相区，析出组成为B的固溶体。因为Au的熔点比Ag高，固相中含Au较多，液相中含Ag较多。继续冷却，液相组成沿 线变化，固相组成沿 线变化，在 点对应的温度以下，液相消失。2024/7/9上一内容下一内容回主目录枝晶偏析 固固-液两相不同于气液两相不同于气-液两相，析出晶体时，不液两相，析出晶体时，不易与熔化物建立平衡，易与熔化物建立平衡，较早析出的晶体含高熔点组分较多，形成枝晶，后析出的晶体含低熔点组分较多，填充在最早析出的枝晶之间，这种现象称为枝晶偏析。由于固相组织的不均匀性，会影响合金的性能。2024/7/9上一内容下一内容回主目录退火 为了使固相合金内部组成更均一，就把合金加热到接近熔点的温度，保持一定时间，使内部组分充分扩散，趋于均一，然后缓慢冷却，这种过程称为退火。这是金属工件制造工艺中的重要工序。2024/7/9上一内容下一内容回主目录淬火（quenching）在金属热处理过程中，使金属突然冷却，来不及发生相变，保持高温时的结构状态，这种工序称为淬火。例如，某些钢铁刀具经淬火后可提高硬度。2024/7/9上一内容下一内容回主目录完全互溶固溶体出现最低点或最高点 当两种组分的粒子大小和晶体结构不完全相同时，它们的T-x图上会出现最低点或最高点。例如：等体系会出现最低点。但出现最高点的体系较少。2024/7/9上一内容下一内容回主目录 两个组分在液态可无限混溶，而在固态只能部两个组分在液态可无限混溶，而在固态只能部分互溶，形