物理化学多相平衡系统热力学

物理化学多相平衡系统热力学。详细的总结了多组分，多相平衡，单组分多相平衡系统，两组分气液平衡系统，固系统相图，三组分系统的相平衡。

多相平衡系统热力学

• 多组分多相平衡
  • 描述状态的独立变量C,P,f
  • 相律
    • f=C-P+2
  • 相图
  • 杠杆规则
• 单组分多相平衡系统
  • 一般
    • C=1
    • 相图特点
      • 单相区
      • 两相共存线
      • 三相点
    • 最多允许三相共存
  • clapeyron方程
    • 适用：单组分两相平衡状态，表示温度和压强的关系
    • 不适用：极性高的液体和150K以下沸腾的液体
    • 方程式：
  • Clausius-Clapeyron方程
    • 适用：一相 α是液相或固相，另一相是气相的单组分两相平衡系统
    • 方程式：
      • 液体、固体的汽化热或升华热 ΔH 不随温度而变
        • p１ 、p２ 分别为液体（固体）在 T１ 、T２时的平衡蒸气压
  • 单组分相平衡系统举例
    • 水的相图
      • （１） 线的名称及意义
      • （２） 面的名称及意义
      • （３） 临界点
      • （４） 三相点
• 两组分气 －液平衡系统
  • 一般相图特点
    • 两相区
      • T －x 图两相区局部
    • 三相线
      • T －x 图三相线局部
  • 温度、压力与组成的关系
    • 一般关系式
      • 化学势和Gibbs－Duhelm公式
    • 特殊情况
      • 组成固定不变
      • 固定压力 p 不变
      • 固定温度 T 不变
    • 理想液态混合物的相图
      • 理想液态混合物 p －x 图
      • 理想液态混合物 的 T －x 图
      • 掌握：气相区，液相区，液气平衡区，自由度，每点代表的物系
    • 实际液态混合物的相图
      • 蒸馏 时 其 沸 点 不 因 蒸 馏 过 程 的 进 行 而 改 变， 该 沸 点 称 之 为 恒 沸 点
      • 正偏差：最低恒沸点
      • 负偏差：最高恒沸点
      • 精馏不能将两组分完全分离
    • 不完全互溶双液系统的相图
      • 在结线上可用杠杆规则计算两相的相对量
      • 部分互溶双液系统相图
      • 会溶温度的高低反映了两液体间互溶能力的强弱
      • 曲线以外的区域为单相区，f＝２Ｋ 点称为临界会溶点Ｋ点所指示的温度TＫ称为临界会溶温度。
    • 完全不互溶双液系统
      • 分压定律可以证明：在蒸馏过程中馏出物的组成不变
      • 在定温定压下，
• 三组分系统的相平衡
  • 三角形坐标表示法
    • 四个特点
  • 三组分盐水系统相图
    • 固相是纯盐的系统
    • 固相有水合物的系统
    • 固相有复盐的系统
  • 三液系统相图
    • 部分互溶三液系统两种情况
    • 萃取，温度 - 组成图
• 两组分液 －固系统相图
  • 形成简单低共熔混合物的液 －固系统相图特点
    • 在熔融状态，两组分能以任意比例互相溶解为一相
    • 固相则完全不互溶，所以与液相呈平衡的结晶为纯组分
    • 有一个低共熔点，在该点所指示的温度下三相共存，液相保持恒定组成，两组分同时结晶形成简单低共熔固体混合物
  • 形成固态溶液的液 －固系统相图
    • 形成完全互溶固溶体
      • 相图与完全互溶双液系的 T －x 相图相似
      • 有理想和非理想系统之分
    • 形成部分互溶固溶体
      • 分为有低共熔点和有转熔温度两类
      • 熔融液自然冷却过程中首先析出的不是纯组分而是固溶体
      • 步冷曲线
  • 水 －盐系统相图
    • 简单水 - 盐系统相图
    • 形成化合物的水盐系统相图
      • （１） 形成稳定化合物的两组分系统
      • （２） 形成不稳定化合物的两组分系统
  • 复杂相图
    • 任何复杂的相图都可视为若干简单相图按一定规律组合而成。