水盐体系相图及其应用.ppt

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1、关于水盐体系相图及其应用现在学习的是第1页，共69页一、分类和相律特征一、分类和相律特征组分数为3的体系是三元体系。1.由共同离子的两种盐和水构成的体系三元水盐体系。如：AM-BM-H2O共同阴离子，或AX-AY-H2O共同阳离子2.一种盐和两种非电介质组成的溶液。如：NaNO3CH3OHH2O3.一种酸性氧化物和一种碱性氧化物和水构成的水盐体系 如：4.固相有水合物或复盐生成的三元水盐体系称为复杂三元水盐体系。对三元水盐体系，相律公式为 F=C-P+1=4-P当P=1时，自由度最大为3。当F=0时，最大相数为4。恒温恒压时，最大相数为3，自由度最大为2。OtBA现在学习的是第2页，共69页二

2、、三元水盐体系组成表示法二、三元水盐体系组成表示法 设有一个三元水盐体系设有一个三元水盐体系NaClNaClKClKClH H2 2O O，如果用，如果用a a、b b、c c分别表示分别表示NaClNaCl、KClKCl、H H2 2O O的质量百的质量百分数。则有以下关系：分数。则有以下关系：a a+b+b+c+c=100%=100%在三元水盐体系中，仅有两个组分的浓度是在三元水盐体系中，仅有两个组分的浓度是独立变数，另一组分浓度为非独立变数。独立变数，另一组分浓度为非独立变数。现在学习的是第3页，共69页二、三元水盐体系组成表示法二、三元水盐体系组成表示法1.1.正三角形（以溶液为基准）

3、正三角形（以溶液为基准）图中图中M M点，通过点，通过M M点作点作DEDE、FGFG、HLHL线分别平行于三角形的线分别平行于三角形的三条边。从图中可看出以下的三条边。从图中可看出以下的关系：关系：HC=EM=GM=GE=LB=aHC=EM=GM=GE=LB=a GC=DM=HM=HD=AF=bGC=DM=HM=HD=AF=b AD=FM=LM=BE=FL=cAD=FM=LM=BE=FL=c 这样，可在这样，可在ABCABC任一边上同时任一边上同时读出系统读出系统M(MM(M点点)的组成。的组成。AFLC%BCGEHDa%b%图图3-1 正三角形坐标正三角形坐标M现在学习的是第4页，共69页

4、二、三元水盐体系组成表示法二、三元水盐体系组成表示法2.2.直角等腰三角形直角等腰三角形（以溶液为基准）（以溶液为基准）这种坐标的读数方法和正三角形法相同。由于直角等腰三角形有斜边，其刻度和直角边上不同，因此，读数时可只读直角边上的刻度。这种坐标可以直接在直角坐标纸上标绘，十分方便，而且对于近水点处的图形适当地放大。系统M（M点）含B30%，含A为50%，水则自然为20%。WBAMM1M2（H2O）ba50%30%图图3-2 直角等腰三角形坐标直角等腰三角形坐标现在学习的是第5页，共69页二、三元水盐体系组成表示法二、三元水盐体系组成表示法3.其他坐标（以局部物质为基准）其他坐标（以局部物质为

5、基准）（1）以水为基准）以水为基准 （2）以干盐为基准）以干盐为基准图图3-3 两种坐标两种坐标ABW1020304050601020304050abbaM1243（a）gA/100gH2OgB/100gH2OABW20406080100200300400500ab1243（b）gB/100gSgH2O/100gSNW现在学习的是第6页，共69页二、三元水盐体系组成表示法二、三元水盐体系组成表示法 几种常用坐标之间的转换关系可用图3-4表示。在实际应用上，是通过组成的换算，将有关图形点标在不同坐标图上的。ABAAAABBBEEEEAAABBBBWWWWW将将W打开打开改变改变W角角将将AB拉向

6、拉向图图3-4 各种坐标的关系各种坐标的关系现在学习的是第7页，共69页三、空间立体图三、空间立体图1.三棱柱坐标系立体图三棱柱坐标系立体图 在平面组成坐标在平面组成坐标的基础上，再把温的基础上，再把温度坐标加上去，就度坐标加上去，就组成了三棱柱空间组成了三棱柱空间坐标系，如图坐标系，如图3-5所所示。示。B（）（）（）（；）（）（）图图3-5 三元立体图三元立体图现在学习的是第8页，共69页三、空间立体图三、空间立体图2.直角坐标系的立体图直角坐标系的立体图 图图3-8是简单类型三元是简单类型三元水盐体系直角坐标立体水盐体系直角坐标立体图的横向放置。纯盐图的横向放置。纯盐A、B在无限远处，故

7、相应的在无限远处，故相应的A、B、E3也在无限远也在无限远处。图中两个较大的曲面处。图中两个较大的曲面表示表示A盐、盐、B盐的饱和溶液，盐的饱和溶液，较小的较小的WE1E2W面是面是冰的饱和溶液面、冰的饱和溶液面、E为低为低共熔点。共熔点。A(g/100gH2O)2010304010203040图图3-8 直角坐标立体图直角坐标立体图WBAEE2E1E3B(g/100gH2O)t现在学习的是第9页，共69页第二节第二节 简单三元水盐体系相图简单三元水盐体系相图一简单三元水盐体系一简单三元水盐体系等温图等温图1等温图的标绘等温图的标绘（1）数据分析）数据分析主要分析出现的固相是单盐、水合物、复盐

8、、水合复盐或固体溶液，并查取或计算出主要分析出现的固相是单盐、水合物、复盐、水合复盐或固体溶液，并查取或计算出它们的组成。它们的组成。（2）确定坐标系）确定坐标系用正三角形或直角等腰三角形坐标系。在坐标图上标出各组分及各固相的位置，并将复盐用正三角形或直角等腰三角形坐标系。在坐标图上标出各组分及各固相的位置，并将复盐的组成点与表示水的的组成点与表示水的W点用点划线相连，这条线叫点用点划线相连，这条线叫“复盐射线复盐射线”，它是判断，它是判断复盐性质的重要依据。复盐性质的重要依据。（3）标点）标点按序号将液相组成点逐一标于图中，同时编号，以免混乱。按序号将液相组成点逐一标于图中，同时编号，以免混

9、乱。（4）连接溶解度曲线）连接溶解度曲线连线原则：具有一个共同平衡固相的液相点可连，连线原则：具有一个共同平衡固相的液相点可连，如果可连的点只有两个，则如果可连的点只有两个，则 只能连成只能连成直线，如可连的点有三个以上，则应连成圆滑的曲线。直线，如可连的点有三个以上，则应连成圆滑的曲线。现在学习的是第10页，共69页第二节第二节 简单三元水盐体系相图简单三元水盐体系相图一简单三元水盐体系等温图一简单三元水盐体系等温图1等温图的标绘等温图的标绘（5）划分相区）划分相区 共饱溶液点与平衡的两个固相点分别连直线作为相区划分线，共饱溶液点与平衡的两个固相点分别连直线作为相区划分线，通常每个共饱点能够

10、而且必须引出二条相区划分线，这种连通常每个共饱点能够而且必须引出二条相区划分线，这种连线是主要的相区划分线。线是主要的相区划分线。任意二个固相点的连线均可作为相区划分线。任意二个固相点的连线均可作为相区划分线。依上述二条原则作出的相区划分线不得相互穿过。依上述二条原则作出的相区划分线不得相互穿过。现在学习的是第11页，共69页第二节第二节 简单三元水盐体系相图简单三元水盐体系相图表表3-1 NaClKClH2O体系体系20溶解度溶解度序号序号液相组成液相组成平衡固相平衡固相符号符号%（wt）g/100g H2Og/100gSNaClKClNaClKClNaClH2O126.4035.90100

11、279NaClA223.75.033.27.082.6248NaCl320.710.430.215.266.6222NaCl+KClE415.013.8521.119.552.0247KCl55.021.36.828.919.0280KCl6025.55034.30291KClB现在学习的是第12页，共69页第二节第二节 简单三元水盐体系相图简单三元水盐体系相图2点线面的意义点线面的意义（1）点点：E点点是是NaCl、KCl与两个固相与两个固相平衡的饱和溶液，两盐共平衡的饱和溶液，两盐共饱点。饱点。P=3，C=3，F=C-P=0B点点B-H2O二元体系中二元体系中B盐盐的溶解度；的溶解度；A点

12、点A-H2O二元体系中二元体系中A盐盐的溶解度；的溶解度；P=2，C=2，F=C-P=2-2=0BAWBA652L413KClNaClNaCl+KCl+LEKCl+LNaCl+LE1234图图3-10 NaClKClH2O体系体系20相图相图E现在学习的是第13页，共69页第二节第二节 简单三元水盐体系相图简单三元水盐体系相图（2）线：）线：EB是是KCl的溶解度的溶解度曲线，它表示曲线，它表示KCl的饱的饱和溶液。和溶液。EA是是NaCl 的溶解的溶解度曲线，它表示度曲线，它表示NaCl 的饱和溶液。的饱和溶液。P=2，C=3，F=C-P=3-2=1BAWBA652L413PKClNaClN

13、aCl+KCl+LEKCl+LNaCl+LE1234图图3-10 NaClKClH2O体系体系20相图相图E现在学习的是第14页，共69页第二节第二节 简单三元水盐体系相图简单三元水盐体系相图（3 3）面：）面：BEBBEB是是B B盐与其饱和溶液盐与其饱和溶液共存的两相区；共存的两相区；AEAAEA是是A A盐与其饱和溶液盐与其饱和溶液共存的两相区；共存的两相区；P=2P=2，C=3C=3，F=C-P=3-2=1F=C-P=3-2=1WBWBEAEA是单一液相的不是单一液相的不饱和区；饱和区；P=1P=1，C=3C=3，F=C-P=2F=C-P=2BEABEA是是A A盐、盐、B B盐与它们

14、的盐与它们的共饱和溶液共存的三相共饱和溶液共存的三相区。区。P=3P=3，C=3C=3，F=C-P=0F=C-P=0BAWBA652L413PKClNaClNaCl+KCl+LEKCl+LNaCl+LE1234图图3-10 NaClKClH2O体系体系20相图相图E现在学习的是第15页，共69页第二节第二节 简单三元水盐体系相图简单三元水盐体系相图小结：小结：（1 1）凡有一条溶解度曲线就有一个）凡有一条溶解度曲线就有一个相应的两相区。溶解度曲线越长，相应的两相区。溶解度曲线越长，两相区（即结晶区）越大，说明两相区（即结晶区）越大，说明其溶解度越小，（易结晶）；溶其溶解度越小，（易结晶）；溶解

15、度曲线越短，两相区（即结晶解度曲线越短，两相区（即结晶区）越小，说明其溶解度越大，区）越小，说明其溶解度越大，（难结晶）。（难结晶）。（2 2）凡有一个共饱点（两盐）就）凡有一个共饱点（两盐）就有一个相应的三相区；有一个相应的三相区；BAWBA652L413PKClNaClNaCl+KCl+LEKCl+LNaCl+LE1234图图3-10 NaClKClH2O体系体系20相图相图E现在学习的是第16页，共69页第二节第二节 简单三元水盐体系相图简单三元水盐体系相图二三棱柱坐标系立体图二三棱柱坐标系立体图（1 1）三条棱三条棱WWWW、AAAA、BBBB分别代表水、分别代表水、A A盐、盐、B

16、B盐盐三个纯组分。三个纯组分。（2 2）三个侧面，表示三个二）三个侧面，表示三个二元体系，每个侧面是一个元体系，每个侧面是一个二元体系，其中二元体系，其中W WA A，W WB B是水盐体系，是水盐体系，A AB B是盐盐是盐盐体系。体系。B（）（）（）（；）（e）图图-5三元立体图三元立体图现在学习的是第17页，共69页第二节第二节 简单三元水盐体系相图简单三元水盐体系相图二三棱柱坐标系立体图二三棱柱坐标系立体图（3）面：）面：三个空间曲面，分别是三个单固相的溶解度曲三个空间曲面，分别是三个单固相的溶解度曲面，即单固相的饱和面。面，即单固相的饱和面。A盐的饱和溶液盐的饱和溶液面是面是AE1E

17、E3A；B盐的饱和面是盐的饱和面是BE2EE3B；冰的饱和面；冰的饱和面为为WE1EE2W。P=2，C=3，F=C-P+1=3-2+1=2温度温度te时的三角形平面，如图时的三角形平面，如图3-5中的中的tetete“它表它表示三个固相示三个固相A盐、盐、B盐、冰和它们的共盐、冰和它们的共饱和液共存，其共饱点处在此平面上，饱和液共存，其共饱点处在此平面上，温度比冰盐合晶温度（温度比冰盐合晶温度（A盐与盐与B盐的两盐的两个）都低，已经低到足以使冰和二个盐都个）都低，已经低到足以使冰和二个盐都析出的程度，如析出的程度，如E点是三元体系低共熔点。点是三元体系低共熔点。B（）（）（）（；）（e）图图3

18、-5 三元立体图三元立体图现在学习的是第18页，共69页第二节第二节 简单三元水盐体系相图简单三元水盐体系相图二三棱柱坐标系立体图二三棱柱坐标系立体图(4(4）线：三条空间曲线，分别为三线：三条空间曲线，分别为三组双固相的共饱溶液线，组双固相的共饱溶液线，其中其中E E1 1E E是冰加是冰加A A盐的，盐的，E E2 2E E是冰加是冰加B B盐的，盐的，E E3 3E E是是A A盐加盐加B B盐的，盐的，E E1 1、E E2 2、E E3 3是二元体系中相应的共饱点，是二元体系中相应的共饱点，在三元相图中，共饱点已由二元在三元相图中，共饱点已由二元体系的点扩展成三元体系的线了。体系的点

19、扩展成三元体系的线了。P=3P=3，C=3C=3，F=C-P+1=3-3+1=1F=C-P+1=3-3+1=1B（）（）（）（；）（e）图图-5三元立体图三元立体图现在学习的是第19页，共69页第二节第二节 简单三元水盐体系相图简单三元水盐体系相图（5）点：E点，是三条空间曲线的交点，表示三个固相（冰、A盐、B盐的共饱溶液，它是三元体系中新出现的。P=4，C=3，F=C-P+1=3-4+1=0B（）（）（）（；）（e）图图-5三元立体图三元立体图现在学习的是第20页，共69页第二节第二节 简单三元水盐体系相图简单三元水盐体系相图（6）体：三个空间曲面上方的空间体表示不饱和溶液。B（）（）（）（

20、；）（e）图图-5三元立体图三元立体图现在学习的是第21页，共69页（6 6）体）体三个五面体三个五面体，由五个平面构成，表示，由五个平面构成，表示A A盐与其饱和溶液的共存的五面体盐与其饱和溶液的共存的五面体如图如图3-6(3-6(见教材见教材4242页页)所示。它是有两个平面，即所示。它是有两个平面，即AtAt1 1E E1 1AA及及AtAt3 3E E3 3AA，一个一个A A盐的饱和曲面盐的饱和曲面A AE E1 1EEEE3 3A A，和曲面，和曲面t t1 1E E1 1EDtEDt1 1以及以及t t3 3E E3 3EDtEDt3 3所组成。系统落入该区后，所组成。系统落入该

21、区后，则固相点在则固相点在ADAD线上，液相点在线上，液相点在A A盐饱和溶液面上。依此类推，盐饱和溶液面上。依此类推，另两个五面体表示另两个五面体表示B B盐和冰与饱和溶液共存区。盐和冰与饱和溶液共存区。P=2P=2，C=3C=3，F=C-P+1=3-2+1=2F=C-P+1=3-2+1=2B（）（）（）（；）（e）图图3-5三元立体图三元立体图现在学习的是第22页，共69页（6 6）体）体三个四面体三个四面体，它们均有四个面构成，表示两个固相和它们的共饱溶液共存的它们均有四个面构成，表示两个固相和它们的共饱溶液共存的空间区（三相区）。空间区（三相区）。如对如对A A盐、盐、B B盐共饱和四

22、面体见图盐共饱和四面体见图3-73-7，是由两个，是由两个曲面曲面t t3 3E E3 3EtEte et t3 3和和t t33E E3 3EteEtet3t3及一个长方形及一个长方形t t3 3t t3 3tetetete平面，一个三平面，一个三角形角形teEteteEte共同围成，系统落入该区内时处于相应状态，液相点在共同围成，系统落入该区内时处于相应状态，液相点在共饱线共饱线E E3 3E E上，总固相点在长方形平面上。依此类推，还有类似的另外两上，总固相点在长方形平面上。依此类推，还有类似的另外两个四面体。个四面体。P=3P=3，C=3C=3，F=C-P+1=3-3+1=1F=C-P

23、+1=3-3+1=1B（）（）（）（；）（e）图图-5三元立体图三元立体图现在学习的是第23页，共69页（6 6）体）体 tete以下的空间，如图以下的空间，如图3-63-6中底部的三棱柱，它表示全固相区。系统中底部的三棱柱，它表示全固相区。系统点落入该区，则由点落入该区，则由A A盐、盐、B B盐和冰三个固相组成，液相完全消失。盐和冰三个固相组成，液相完全消失。P=3P=3，C=3C=3，F=C-P+1=3-3+1=1F=C-P+1=3-3+1=1B（）（）（）（；）（e）图图-5三元立体图三元立体图现在学习的是第24页，共69页（6 6）体）体B（）（）（）（；）（e）图图3-5 三元立体

24、图三元立体图现在学习的是第25页，共69页第二节第二节 简单三元水盐体系相图简单三元水盐体系相图三多温立体相图在组成面上的投影三多温立体相图在组成面上的投影图图简称投影图简称投影图其特点是：其特点是：（1）能清楚地看出溶解度曲线随）能清楚地看出溶解度曲线随温度变化的规律；温度变化的规律；（2）实际使用上比多温立体图方）实际使用上比多温立体图方便的多；便的多；ABOb0b1b2b3a0a1a2a3E0 E2E3图图3-7三元体系投影图三元体系投影图现在学习的是第26页，共69页第三节第三节 复杂三元水盐体系相图复杂三元水盐体系相图一、复杂三元相图分类一、复杂三元相图分类 复杂三元相图可分为五类：

25、水合物复杂三元相图可分为五类：水合物型、水合物型、水合物型、同成分复盐、异成型、同成分复盐、异成分复盐、固体溶液。分复盐、固体溶液。现在学习的是第27页，共69页第三节第三节 复杂三元水盐体系相图复杂三元水盐体系相图二、水合盐存在的二种情况二、水合盐存在的二种情况1 1水合盐在坐标上的确定水合盐在坐标上的确定 三元体系中，两种盐都有可能与水反三元体系中，两种盐都有可能与水反应，生成一种或多种水合盐。因水合盐应，生成一种或多种水合盐。因水合盐只含一种盐和水，故它们在三角坐标上只含一种盐和水，故它们在三角坐标上的位置应在水和盐的连线上，根据二者的位置应在水和盐的连线上，根据二者的质量百分组成可确定

26、水合盐在坐标上的质量百分组成可确定水合盐在坐标上的位置。的位置。现在学习的是第28页，共69页第三节第三节 复杂三元水盐体系相图复杂三元水盐体系相图二、水合盐存在的二种情况二、水合盐存在的二种情况2水合物水合物型和水合物型和水合物型型（1）水合物）水合物型型 如如Na+/Cl-、SO42-H2O体体系系15相图，见图相图，见图3-20。其特。其特点是：图中点是：图中没有相应无水盐没有相应无水盐的溶解度曲线，只有水合盐的溶解度曲线，只有水合盐的溶解度曲线。的溶解度曲线。W（H2O），），A（NaCl），），B（Na2SO4）W（H2O）BA图图3-20 水合物水合物型型ES10ABNaClNa2

27、SO4现在学习的是第29页，共69页第三节第三节 复杂三元水盐体系相图复杂三元水盐体系相图二、水合盐存在的二种情况二、水合盐存在的二种情况2水合物水合物型和水合物型和水合物型型(2)水合物水合物型，如型，如Na+/Cl-、SO42-H2O体系体系25相图，见图相图，见图3-21。其特点是：图中。其特点是：图中有相应有相应无水盐的溶解度曲线，也有无水盐的溶解度曲线，也有水合盐的溶解度曲线。水合盐的溶解度曲线。W（H2O）A（NaCl）B（Na2SO4）ABQES10图图3-21 水合物水合物型型现在学习的是第30页，共69页第三节第三节 复杂三元水盐体系相图复杂三元水盐体系相图三、两种复盐三、两

28、种复盐1 1复盐在坐标中的确定和表示复盐在坐标中的确定和表示 复盐的组成是指复盐中各种组分的含量，可以用质量百分组成或其他组成表示方式来表示。复盐的组成是指复盐中各种组分的含量，可以用质量百分组成或其他组成表示方式来表示。复盐复盐的组成可根据它的分子式计算的组成可根据它的分子式计算。如图。如图3-113-11所示的光卤石所示的光卤石KClMgClKClMgCl2 26H6H2 2O O，由其中各组分的分子量占复盐总分，由其中各组分的分子量占复盐总分子量的百分比可知，含子量的百分比可知，含KClKCl占占26.74%26.74%，MgClMgCl2 2 34.27%34.27%，H H2 2O3

29、8.99%O38.99%。（a）MgCl2KClH2O34.2726.74CarMgSO4NaSO4H2OVan（b）42.4735.99图图3-11 复盐在坐标中的位置复盐在坐标中的位置Ast现在学习的是第31页，共69页第三节第三节 复杂三元水盐体系相图复杂三元水盐体系相图三、两种复盐三、两种复盐2 2复盐射线复盐射线 三角形中，连接三角形中，连接H H2 2O O顶点与复盐组成点的直线叫做顶点与复盐组成点的直线叫做“复盐射线复盐射线”。3 3同成分复盐和异成分复盐（相称复盐和不相称复盐）同成分复盐和异成分复盐（相称复盐和不相称复盐）复盐按其加水时发生的反应不同分为两种。复盐按其加水时发生

30、的反应不同分为两种。一种复盐在加水时只溶解而一种复盐在加水时只溶解而不分解，即在加水过程中取液相（不管是否饱和）和未溶完的固相分析时，发现液不分解，即在加水过程中取液相（不管是否饱和）和未溶完的固相分析时，发现液相中的两盐含量之比与固相复盐中两盐含量之比全然相同，固相始终是原来的复盐，相中的两盐含量之比与固相复盐中两盐含量之比全然相同，固相始终是原来的复盐，没有发生其他变化。这种复盐叫稳定复盐或相称复盐、同成分复盐没有发生其他变化。这种复盐叫稳定复盐或相称复盐、同成分复盐，如白钠镁矾。，如白钠镁矾。另一种复盐加水时不但溶解，而且发生分解，一般是分析复盐中溶解度较小的单盐。另一种复盐加水时不但溶

31、解，而且发生分解，一般是分析复盐中溶解度较小的单盐。在溶解过程中，液相中的二盐之比与原固相中两盐之比大不相同，这类复盐称为不在溶解过程中，液相中的二盐之比与原固相中两盐之比大不相同，这类复盐称为不稳定复盐、不相称复盐或异成分复盐稳定复盐、不相称复盐或异成分复盐，如光卤石。，如光卤石。现在学习的是第32页，共69页第三节第三节 复杂三元水盐体系相图复杂三元水盐体系相图三、两种复盐三、两种复盐3 3同成分复盐和异成分复盐（同成分复盐和异成分复盐（相称复盐相称复盐和和不相称复盐不相称复盐）（1 1）同成分复盐其特点是：）同成分复盐其特点是：复盐射线与复盐自身的溶解度曲线相交复盐射线与复盐自身的溶解度

32、曲线相交。（2 2）异成分复盐其特点是：）异成分复盐其特点是：复盐射线与复盐自身的溶解度曲线不相交复盐射线与复盐自身的溶解度曲线不相交。B（K2SO4）A（Na2SO4）W（H2O）ABEPGla1234561234图图3-23 异成分复盐异成分复盐图图3-22 同成分复盐同成分复盐A（Na2CO3）B（Na2SO4）W（H2O）ABE1E2FG现在学习的是第33页，共69页第三节第三节 复杂三元水盐体系相图复杂三元水盐体系相图四、固体溶液四、固体溶液 少数具有一个共同离子的二少数具有一个共同离子的二种盐以固体形成了以原子、离子种盐以固体形成了以原子、离子或分子分散的均匀混合结晶体，或分子分散

33、的均匀混合结晶体，即生成一个或几个组成可变的固即生成一个或几个组成可变的固相，称为混合晶或固体溶液。相，称为混合晶或固体溶液。固体溶液的特点是：与液固体溶液的特点是：与液相平衡的固相，不是一个组成恒相平衡的固相，不是一个组成恒定的盐或二个盐的混合物，而且定的盐或二个盐的混合物，而且是一个在组成上随平衡液相组成是一个在组成上随平衡液相组成的不同而改变的固相，互成平衡的不同而改变的固相，互成平衡的固液相之间必须用的固液相之间必须用平衡结线平衡结线联结联结图图3-24 固体溶液相图固体溶液相图A（RbCl）B（KCl）W（H2O）ABSLL1234123456SL现在学习的是第34页，共69页第三节

34、第三节 复杂三元水盐体系相图复杂三元水盐体系相图五、复杂三元等温图的标绘和认识五、复杂三元等温图的标绘和认识1.标绘方法标绘方法 复杂三元等温图大体同简单三元等温图，只是增加了水合物、复盐及复杂三元等温图大体同简单三元等温图，只是增加了水合物、复盐及固体溶液，要标出水合物、复盐在相图中的位置。固体溶液，要标出水合物、复盐在相图中的位置。2.复杂三元相图点、线、面的意义复杂三元相图点、线、面的意义 构成复杂三元相图的要素除简单三元等温图中讲过的外，又出现构成复杂三元相图的要素除简单三元等温图中讲过的外，又出现了以下新的特点。了以下新的特点。（1）水合物、复盐或固体溶液的溶解度曲线。）水合物、复盐

35、或固体溶液的溶解度曲线。（2）出现相应水合盐、复盐、固溶体的一固一液平衡区。有水合物、复）出现相应水合盐、复盐、固溶体的一固一液平衡区。有水合物、复盐及固溶体参与的二固一液平衡区。盐及固溶体参与的二固一液平衡区。（3）出现了由几个固相点构成全固相区，该相区全部由固相构成，没有液）出现了由几个固相点构成全固相区，该相区全部由固相构成，没有液相。相。现在学习的是第35页，共69页表表3-KCl-MgCl2-H2O体系实验数据体系实验数据表表3-KCl-MgCl2-H2O体系实验数据体系实验数据温度温度t液相液相固相固相重量重量Mol盐：盐：100molH2OKClMgCl2K2Cl2MgCl225

36、26.4043.30KCl20.35.032.812.6KCl14.910.024.025.2KCl10.515.017.038.1KCl6.720.011.051.6KCl4.125.07.066.7KCl3.426.95.973.0KCl+KClMgCl26H2O1.130.01.982.4KClMgCl26H2O0.135.00.2102.0KClMgCl26H2O0.235.00.4104.7KClMgCl26H2O+MgCl26H2O035.60104.6MgCl26H2O10035.9067.60KCl29.85.055.214.5KCl24.010.043.928.7KCl18.

37、815.043.342.8KCl14.320.026.357.6KCl10.625.019.573.4KCl6.431.312.595.1KCl+KClMgCl26H2O3.635.07.1107.8KClMgCl26H2O1.140.02.2128.5KClMgCl26H2O0.542.01.0138.2KClMgCl26H2O+MgCl26H2O042.20138.1MgCl26H2O现在学习的是第36页，共69页五、复杂三元等温图的标绘和认识五、复杂三元等温图的标绘和认识例图：例图：KCl-MgCl2-H2O体系体系1）数据分析）数据分析 水合物水合物MgCl26H2O（Bis）中）中M

38、gCl2：41.8%，H2O：58.2%，在图中绘出其组成点，在图中绘出其组成点M。水合复盐水合复盐KClMgCl26H2O（Car）中）中KCl：26.9%，MgCl2：34.3%，H2O：38.8%，同样根，同样根据其组成绘出组成点据其组成绘出组成点D。2）确定坐标系）确定坐标系 在坐标图上标出各组分及各固相的位置。在坐标图上标出各组分及各固相的位置。3)标点标点4)连接溶解度曲线连接溶解度曲线5）连线原则：具有一个共同平衡固相的液相点连线原则：具有一个共同平衡固相的液相点可连。可连。bE是是KCl的溶解度曲线；的溶解度曲线；EE1是是Car的溶解度曲的溶解度曲线；线；E1 a是是Bis的

39、溶解度曲线。的溶解度曲线。6）划分相区）划分相区 图图3-ABOMgCl2H2OKClA%B%B+LBB+D+LB+DM+D+AB+D+AD+M+LB+MD+LDM+LM不饱和D现在学习的是第37页，共69页五、复杂三元等温图的标绘和认识五、复杂三元等温图的标绘和认识表表3-点、线、面意义点、线、面意义点点EB+DE1D+M线线bEBEE1DE1aM面面三相区三相区BEDLB+D+B+DDE1MLD+M+D+M两相区两相区BbELB+BDEE1LD+DME1aLM+M图图3-ABOMgCl2H2OKClA%B%B+LBB+D+LB+DM+D+AB+D+AD+M+LB+MD+LDM+LM不饱和D

40、例图：例图：KCl-MgCl2-H2O体系：点、线、面意义体系：点、线、面意义现在学习的是第38页，共69页第四节第四节 两条规则在相图中的运用两条规则在相图中的运用一、直线杠杆规则一、直线杠杆规则 有两个不同组成的系统，在相图上以有两个不同组成的系统，在相图上以P P、Q Q点表示，当这两个系统混合成为一个点表示，当这两个系统混合成为一个新系统新系统M M时，则时，则M M必落在必落在PQPQ联线上。联线上。第一种：总溶液为基准，第一种：总溶液为基准，M M与与P P、Q Q距离与系统的总量成反比；距离与系统的总量成反比；P P与与M M所含总量之比等于所含总量之比等于MQMQ与与PQPQ线

41、段长度之比。线段长度之比。第二种：第二种：M M与与P P、Q Q距离与系统的总水量成反比；距离与系统的总水量成反比；P P与与M M所含总水量之比等于所含总水量之比等于MQMQ与与PQPQ线段线段长度之比。长度之比。第三种：第三种：M M与与P P、Q Q距离与系统的总盐量成反比；距离与系统的总盐量成反比；P P与与M M所含总盐量之比等于所含总盐量之比等于MQMQ与与PQPQ线段长线段长度之比。度之比。BAWPMQ（b）PMQABW（c）PMQB（d）AWWAB（a）PMQ图图3-13%现在学习的是第39页，共69页第四节第四节 两条规则在相图中的运用两条规则在相图中的运用二、等含量规则二

42、、等含量规则 在三角形中，平行于三角形一条边的直线上所有的各点，均含在三角形中，平行于三角形一条边的直线上所有的各点，均含有相等的对应顶点表示的组成。如图有相等的对应顶点表示的组成。如图3-14（a）所示，因）所示，因DE/AB故故DE线上的线上的M1、M2、M3各点均含有等量的各点均含有等量的C（质量百分数）。（质量百分数）。A+CEDB-CM1 M2 M3M（a）FASRB（b）abbaPQKLCC图图3-14（a）向背规则、等含量规则）向背规则、等含量规则 （b）定比例规则）定比例规则现在学习的是第40页，共69页第四节第四节 两条规则在相图中的运用两条规则在相图中的运用三、向背规则三、

43、向背规则 从某一混合物中不断析出某个组分时，则剩余物质的组成的改从某一混合物中不断析出某个组分时，则剩余物质的组成的改变方向是沿着混合物组成点和析出组分点的连线，向着背离析出变方向是沿着混合物组成点和析出组分点的连线，向着背离析出组分的方向运动。组分的方向运动。A+CEDB-CM1 M2 M3M（a）FASRB（b）abbaPQKLCC图图3-14（a）向背规则、等含量规则）向背规则、等含量规则 （b）定比例规则）定比例规则现在学习的是第41页，共69页第四节第四节 两条规则在相图中的运用两条规则在相图中的运用四、定比例规则四、定比例规则 从三角形的某一顶点向对边作任一直线，则在此直线上的任一

44、点上，从三角形的某一顶点向对边作任一直线，则在此直线上的任一点上，所表示的对边上的两组分含量之比不变，而顶点组分的含量则随着远所表示的对边上的两组分含量之比不变，而顶点组分的含量则随着远离顶点而降低。离顶点而降低。A+CEDB-CM1 M2 M3M（a）FASRB（b）abbaPQKLCC图图3-14（a）向背规则、等含量规则）向背规则、等含量规则 （b）定比例规则）定比例规则D现在学习的是第42页，共69页第四节第四节 两条规则在相图中的运用两条规则在相图中的运用五、交叉位置规则五、交叉位置规则 如图所示，物料如图所示，物料N、P、R、Q间间存在着存在着N+PQ+R的关系时，则的关系时，则N

45、点点和和P点的连线与点的连线与Q点、点、R点连线一定点连线一定相交，故称交叉位置规则。设相交，故称交叉位置规则。设M为其为其交点，则其中杠杆关系也是明显的。即交点，则其中杠杆关系也是明显的。即N+PM，MQ+R 如果移项则为如果移项则为NQ+R-PBACQPMNR 图图3-15 交叉规则交叉规则 现在学习的是第43页，共69页第四节第四节 两条规则在相图中的运用两条规则在相图中的运用六、共轭位置规则六、共轭位置规则 如果从如果从M M中减去中减去N N和和P P两部分，两部分，得到余下部分得到余下部分Q Q，即，即M-N-P=QM-N-P=Q，那，那么么Q Q的图形点一定处于相对的图形点一定处

46、于相对N N点、点、P P点来说是与点来说是与M M点共轭的位置，故称点共轭的位置，故称共轭位置规则。这一过程是一种共轭位置规则。这一过程是一种多次分离过程，是由多次分离过程，是由M M中分离出中分离出N N后，后，再分离出再分离出P P后得到后得到Q Q这部分的过程，这部分的过程，见图见图3-163-16。BACQPMN 图图3-16共轭规则共轭规则现在学习的是第44页，共69页第四节第四节 两条规则在相图中的运用两条规则在相图中的运用七、重心位置规则七、重心位置规则 这是一种多次混合过程，而多种这是一种多次混合过程，而多种过程可认为是单一过程的连续。实质过程可认为是单一过程的连续。实质上是

47、杠杆法则多次应用。图上是杠杆法则多次应用。图3-173-17中，中，系统可分成三个部分，或由三个部分合系统可分成三个部分，或由三个部分合成一个系统：成一个系统：MN+P+QMN+P+Q 系统点一定处在三个部分点组成的系统点一定处在三个部分点组成的三角形三角形NPQNPQ内，且一定是三个部分质量内，且一定是三个部分质量合起来的力学重心位置上，故称合起来的力学重心位置上，故称重心位重心位置规则置规则。由图可见，重心规则实质上相当。由图可见，重心规则实质上相当于二次应用了杠杆规则，即于二次应用了杠杆规则，即 N+PR,R+QMN+PR,R+QMBAC图图3-17 重心位置规则重心位置规则RPNMQ现

48、在学习的是第45页，共69页 例例3-13-1根据上述所学规则，试判断图根据上述所学规则，试判断图3-183-18中下列过程是否可中下列过程是否可以实现？以实现？（1 1）D(DD(D点点)+WA+B)+WA+B（2 2）C(CC(C点点)-WB+E(E)-WB+E(E点点)（3 3）F(FF(F点点)-BA+D+W)-BA+D+W（4 4）E-WB+DE-WB+D 注：各物料量均不为零。注：各物料量均不为零。答：答：（1 1）不符合向背规则，不能实现。）不符合向背规则，不能实现。（2 2）符合重心规则，可以实现。）符合重心规则，可以实现。（3 3）符合向背法则和重心规则，可以实现。）符合向背

49、法则和重心规则，可以实现。（4 4）不符合重心规则，不能实现。）不符合重心规则，不能实现。图图3-18 例例3-1附图附图BACPWDFE现在学习的是第46页，共69页第五节第五节 等温蒸发过程分析等温蒸发过程分析1）蒸干：指系统经蒸发失水至全部成为固相的操作。此时系统中已看不到液相，但水分仍可能以结晶水的形式存在于固相的水合盐、水合复盐或固体溶液中。2）干点：指蒸干时瞬间消失的液相点。通常作为干点的都是液相点，偶尔可能在系统点上。一般说在某点蒸干，即指干点。3）蒸发射线：连接水顶点W与被蒸发系统点的射线，其方向是背离水的顶点的。用于表示系统的蒸发过程。反之加水时叫稀释线。4）结晶线：一般指在

50、一固一液或二固一液平衡区中，连接液相点和其平衡固相点之间的连线。它表达了结晶过程中液相的变化及与之相对应的固相的组成情况。5）操作线：一般指进行某种化工操作时其操作过程中系统点移动的轨迹方向和路线，一般是一条或几条线，如升、降温，等温蒸发，混合配料等操作时操作所作的线段。在二至五元体系相图的变温过程中，又常将某液相点叫操作点。现在学习的是第47页，共69页第五节第五节 等温蒸发过程分析等温蒸发过程分析一、各类相图的等温蒸发过程一、各类相图的等温蒸发过程1 1简单三元水盐体系蒸发过程分析简单三元水盐体系蒸发过程分析阶段阶段一一二二三三过程情况过程情况浓缩阶段浓缩阶段KClKCl析出析出KCl+N