资源描述
单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,其次节 单组分体系,将相律应用于单组分体系，这时相律的一般表达式为：,=1-+2=3-,由上式可见=0时=3，单组分体系最多只能有三个相平衡共存；当=1时，=2；最多有两个独立变量，即温度和压力；所以单组分体系可以用P-T平面图来全面描述体系的相平衡关系。,一、水的相图,现选用常见的水为例结合相律来争论水的状态图。水在一般温度和压力下有三种聚拢状态：水蒸气气态、水液态、冰固态。右图是依据试验数据绘制的水的相图示意图。,面：相数；自由度？,B,F,A,C,D,水,气,冰,273.16,373,647,T/K,0.6106,101.33,2.210,4,P/kPa,三条两相平衡线的斜率均可由,Clapeyron或Clapeyron-Clausius,方程求得。,AB,线,斜率为正。,AD,线,斜率为正,。,AE,线,斜率为负,。,A,B,D,E,C,p,T,610.16Pa,273.16K,水,气,冰,两相平衡线的斜率,AB 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B。临界点p=2.2107Pa，T=647K，这时气-液界面消逝。高于临界温度，为超临界流体，不能用加压的方法使气体液化。,AD 是气-固两相平衡线，即冰的升华曲线，理论上可延长至0 K四周。,AE 是液-固两相平衡线，斜率为负，要使冰降低熔点，必需增加压力。当AE延长至压力大于p=2.0265108Pa时，相图变得简单，有6种不同构造的冰生成。,A,B,D,E,C,p,T,610.16,273.16K,水,气,冰,2.2,10,7,647,线：自由度；相数？,AC是BA的延长线，是过冷水和水蒸气的介稳平衡线。由于在一样温度下，过冷水的蒸气压大于冰的蒸气压，所以AC线在AD线之上，化学势大，过冷水处于不稳定状态，一旦有分散中心消失加少许冰，就马上全部变成冰。,A点 是三相点triple point，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。,气-液-固化学势相等。,A,B,D,E,C,p,T,610.16Pa,273.16,水,气,冰,三相点是物质自身的特性，不能加以转变，如H2O的三相点T=273.16K，p=610.62Pa。,A,B,D,E,C,p,T,p,T,1,T,2,Y,M,N,X,610.16Pa,273.16K,水,气,冰,F,常压下升温过程？,相图应用举例1、恒压变化；2、冷冻枯燥：瓜子上潮处理,两相平衡线上的相变过程,1处于P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，系统自由,度为2。用升压或降,温的方法保持液相不变。,在两相平衡线,上的任何一点都可,能有三种状况。,如AB线上的P点：,3连续降压，离开P点时，最终液滴消逝，成单一气相，f=2。通常只考虑2的状况。,2到达P点时，气相消失，在气-液两相平衡时，f=1。压力与温度只有一个可变。,三相点与冰点的区分,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，转变外压，冰点也随之转变。,A,B,D,E,C,p,T,610.16Pa,273.16K,水,气,冰,三相点是物质自身的特性，不能加以转变，如H2O的三相点T=273.16K，p=610.62Pa。,A,三相点与冰点的区分,三相点与冰点的区分,冰点温度比三相点温度低,是由两种因素造成的：,（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 。,PMPa,t,气,液,固,31.06,7.38,临界点,CO,2,的体积与T、p的关系,C,=,Kg m,3,448,超临界流体,且,较大,超临界流体,超临界流体对很多有机物的溶解力量很强；通过转变 T、p，很简洁调整其溶解性能，提高产品纯度，增大萃取效率。,T,C,较低，,萃取可在室温下完成,p,C,不高，,易实现工业化,CO2 价廉、无毒、易制取、易分别,CO,2,超临界萃取技术,优点与弊端：,1.利用超临界CO2萃取技术提取中草药有效成分，没有残留的有机溶剂，故产品为纯自然的，可节能大量溶剂。2.可以在低温下提取，特殊适合于那些含有对湿热不稳定易氧化物质的中草药的萃取。3.超临界CO2萃取速度快，可以缩短生产周期。4.超临界CO2萃取，可提高收率，降低本钱。,局限性:,1.对于极性大，分子量超过500的物质的萃取，需加夹带剂或在很高的压力下进展，这就需选择适宜的夹带剂或增加高压设备。,2.中草药中成分往往简单，近似化合物多，单独承受SFE-CO2萃取技术往往满足不了纯度的要求，要与其他分别手段联用，如与色谱柱联用、或和精馏分别手段联用。,
展开阅读全文