水鹽體系相圖總復(fù)習(xí)課件

1、1第一節(jié)第一節(jié) 水鹽體系水鹽體系第二節(jié)第二節(jié) 鹽類的溶解度及其影響因素鹽類的溶解度及其影響因素第三節(jié)第三節(jié) 相圖的性質(zhì)、作用及學(xué)習(xí)方法相圖的性質(zhì)、作用及學(xué)習(xí)方法第四節(jié)第四節(jié) 相律相律第五節(jié)第五節(jié) 相圖研究的理論依據(jù)相圖研究的理論依據(jù)第一章第一章 緒緒 論論p 水鹽體系（水鹽體系（salt-water system） 也稱作鹽水體系，一般是指也稱作鹽水體系，一般是指水和鹽組成的體系水和鹽組成的體系。 水鹽體系廣泛涉及天然水、湖泊、海水、鹽湖鹵水、油氣水鹽體系廣泛涉及天然水、湖泊、海水、鹽湖鹵水、油氣田鹵水、井鹵、鹽化生產(chǎn)過程、污水處理和酸雨處理等領(lǐng)田鹵水、井鹵、鹽化生產(chǎn)過程、污水處理和酸雨處理等

2、領(lǐng)域。域。p 相圖（相圖（phase diagram） 是描述物質(zhì)體系相平衡關(guān)系的一種是描述物質(zhì)體系相平衡關(guān)系的一種幾何表達(dá)方式幾何表達(dá)方式，可用于，可用于定量描述定量描述在特定條件下的在特定條件下的物質(zhì)物相組成、性質(zhì)、溫度和壓物質(zhì)物相組成、性質(zhì)、溫度和壓力之間的關(guān)系力之間的關(guān)系，在化學(xué)、化工、冶金、材料、石油、輕工、，在化學(xué)、化工、冶金、材料、石油、輕工、地質(zhì)、生物、陶瓷等科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域里具有十分廣泛的應(yīng)用。地質(zhì)、生物、陶瓷等科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域里具有十分廣泛的應(yīng)用。p 水鹽體系相圖（水鹽體系相圖（salt-water system phase diagram） 是是以幾何圖形表示水和鹽組成體系以幾何

3、圖形表示水和鹽組成體系，在穩(wěn)定平衡和介穩(wěn)平衡，在穩(wěn)定平衡和介穩(wěn)平衡條件下，相的數(shù)目、種類、組成、存在條件和各相間的濃度條件下，相的數(shù)目、種類、組成、存在條件和各相間的濃度關(guān)系，可預(yù)測體系中鹽類的析出、溶解等相轉(zhuǎn)化規(guī)律，探索關(guān)系，可預(yù)測體系中鹽類的析出、溶解等相轉(zhuǎn)化規(guī)律，探索化工生產(chǎn)過程，確定最佳生產(chǎn)條件、制定最優(yōu)工藝流程、獲化工生產(chǎn)過程，確定最佳生產(chǎn)條件、制定最優(yōu)工藝流程、獲得最佳產(chǎn)率等。得最佳產(chǎn)率等。 即以圖形的方法研究鹽類在水中溶解度變化規(guī)律（或者說是即以圖形的方法研究鹽類在水中溶解度變化規(guī)律（或者說是鹽類與水所形成的各種物相之間相互聯(lián)系和相互轉(zhuǎn)化規(guī)律）鹽類與水所形成的各種物相之間相互聯(lián)系

4、和相互轉(zhuǎn)化規(guī)律）的一門課程的一門課程。 1. 表示方法表示方法 水鹽系統(tǒng)的表示方法要便于作圖和計(jì)算。對于二元、三元、四元、五元體系有圖形表示和濃度表示方法。2. 基準(zhǔn)基準(zhǔn) 在相圖中表示方法和基準(zhǔn)是密切相關(guān)的。 3種常用基準(zhǔn)：溶液溶液(總物質(zhì)總物質(zhì))、溶質(zhì)（或干鹽）、水（或、溶質(zhì)（或干鹽）、水（或溶劑）溶劑）表1-1 濃度表示方法與基準(zhǔn)基準(zhǔn)基準(zhǔn)組分量的度量單位組分量的度量單位組分的組成單位組分的組成單位1.溶液溶液gg/100g總物質(zhì)（重量百分比，總物質(zhì)（重量百分比，%wt）molmol/100mol總物質(zhì)（摩爾百分比，總物質(zhì)（摩爾百分比，%mol）2.溶質(zhì)溶質(zhì)（干鹽）（干鹽）gg/100g干鹽

5、（干鹽（g/100gS）molmol/100mol干鹽（干鹽（J值）值）3.溶劑溶劑（水）（水）gg/100gH2O（g/100g水）水）molmol/100molH2O4.離子離子之和（總之和（總物質(zhì)的量）物質(zhì)的量）molmol陰離子陰離子/100mol陰離子之和（離子濃度）陰離子之和（離子濃度）mol陽離子陽離子/100mol陽離子之和（離子濃度）陽離子之和（離子濃度）mol離子離子/100mol若干離子之和（若干離子之和（J值）值） 例如：例如：20時(shí)，時(shí)，5克克NaCl和和20克克KCl溶解在溶解在100克水中，請用重量克水中，請用重量百分組成、干基重量組成、摩爾百分組成表示。百分組成

6、、干基重量組成、摩爾百分組成表示。 解：（解：（1）重量百分組成重量百分組成： （2）干基重量組成干基重量組成： %80%100100205100%16%10010020520%4%10010020552OHKClNaCl)100/(400100205100)100/(8010020520)100/(2010020552克鹽克克鹽克克鹽克OHKClNaCl（3）摩爾百分組成摩爾百分組成：)(56. 50 .18100)(268. 06 .7420)(0856. 04 .5852摩爾摩爾摩爾OHKClNaCl)(91. 556. 5268. 00856. 0摩爾%01.94%10091. 556

7、. 5%54. 4%10091. 5268. 0%45. 1%10091. 50856. 02OHKClNaCl（4）以以100g水為基準(zhǔn)水為基準(zhǔn)：25100%5%10020100%20%100100100%100%100NaClKClH O相圖的局限性相圖的局限性相圖數(shù)據(jù)的來源受限制相圖數(shù)據(jù)的來源受限制。相圖反映的是在熱力學(xué)平衡條件下的規(guī)律相圖反映的是在熱力學(xué)平衡條件下的規(guī)律，這這種平衡往往需要幾小時(shí)、幾天甚至更長的時(shí)間種平衡往往需要幾小時(shí)、幾天甚至更長的時(shí)間才能達(dá)到。而生產(chǎn)實(shí)際中出現(xiàn)的只接近平衡的才能達(dá)到。而生產(chǎn)實(shí)際中出現(xiàn)的只接近平衡的狀態(tài)，不是完全的平衡狀態(tài)。另外，實(shí)際過程狀態(tài)，不是完全

8、的平衡狀態(tài)。另外，實(shí)際過程中還會出現(xiàn)不飽和及過飽和現(xiàn)象、溫度的波動、中還會出現(xiàn)不飽和及過飽和現(xiàn)象、溫度的波動、固相轉(zhuǎn)化的不完全、固液分離的不完全等現(xiàn)象，固相轉(zhuǎn)化的不完全、固液分離的不完全等現(xiàn)象，這些都難以在相圖中反映。因此，這些都難以在相圖中反映。因此，相圖分析的相圖分析的結(jié)論與實(shí)際之間會存在差距。結(jié)論與實(shí)際之間會存在差距。相圖基于熱力學(xué)原理，只說明相變過程的始態(tài)、相圖基于熱力學(xué)原理，只說明相變過程的始態(tài)、終態(tài)，不能說明過程進(jìn)行的速度、原因、機(jī)理終態(tài)，不能說明過程進(jìn)行的速度、原因、機(jī)理等等。復(fù)雜的多元體系相圖還不完善，還只能用一些復(fù)雜的多元體系相圖還不完善，還只能用一些近似的手段來反映客觀事物

9、近似的手段來反映客觀事物。相相定義：定義：凡物理狀態(tài)和化學(xué)組成完全均一的部分，在熱力學(xué)上稱為相。組分?jǐn)?shù)組分?jǐn)?shù) 組分?jǐn)?shù)組分?jǐn)?shù)是構(gòu)成平衡體系各相所需要的、可以是構(gòu)成平衡體系各相所需要的、可以選擇的最少物種數(shù)。選擇的最少物種數(shù)。 組分可以是一個(gè)化學(xué)元素，也可以是一個(gè)化組分可以是一個(gè)化學(xué)元素，也可以是一個(gè)化合物。組分?jǐn)?shù)是體系的重要依據(jù)，又是繪合物。組分?jǐn)?shù)是體系的重要依據(jù)，又是繪制相圖的重要參數(shù)，它可以大致反應(yīng)出體制相圖的重要參數(shù)，它可以大致反應(yīng)出體系的復(fù)雜程度。系的復(fù)雜程度。水鹽體系組分?jǐn)?shù)的簡捷表達(dá)組分?jǐn)?shù)=體系中組成鹽的正、負(fù)離子數(shù)之和自由度自由度 在自然界和化工生產(chǎn)中，人們對體系中各相的存在、消失在

10、自然界和化工生產(chǎn)中，人們對體系中各相的存在、消失和生成十分注意。促使各相生成和消失的內(nèi)在因素是各種鹽和生成十分注意。促使各相生成和消失的內(nèi)在因素是各種鹽的濃度、外界條件如溫度和壓力的變化引起的。而溫度、壓的濃度、外界條件如溫度和壓力的變化引起的。而溫度、壓力和各個(gè)鹽的濃度是可以獨(dú)立改變的。有時(shí)改變一個(gè)變量就力和各個(gè)鹽的濃度是可以獨(dú)立改變的。有時(shí)改變一個(gè)變量就會引起相的變化，有時(shí)改變兩個(gè)變量也不會引起相的變化。會引起相的變化，有時(shí)改變兩個(gè)變量也不會引起相的變化。所謂所謂獨(dú)立變量獨(dú)立變量的改變，都是指在一定范圍內(nèi)的改變，而不是的改變，都是指在一定范圍內(nèi)的改變，而不是毫無限制的改變。這個(gè)變量的改變不

11、受其他變量的制約，這毫無限制的改變。這個(gè)變量的改變不受其他變量的制約，這是獨(dú)立的含義。最后強(qiáng)調(diào)的是，是獨(dú)立的含義。最后強(qiáng)調(diào)的是，自由度是指參變量的數(shù)目，自由度是指參變量的數(shù)目，可以是可以是0、1、2、3等。等。 通常，自由度用通常，自由度用F表示。表示。 相律相律 FCP2 式中式中F獨(dú)立參變量數(shù)目，即自由度；獨(dú)立參變量數(shù)目，即自由度；. C獨(dú)立組分?jǐn)?shù)；獨(dú)立組分?jǐn)?shù)； P平衡共存的相的數(shù)目；平衡共存的相的數(shù)目； 2指溫度和壓力兩個(gè)變量。指溫度和壓力兩個(gè)變量。 水鹽體系屬于凝聚體系，一般是處在大氣之中，因?yàn)樗}體系屬于凝聚體系，一般是處在大氣之中，因?yàn)閴毫λ}體系平衡影響甚微，所以可以不考慮壓力

12、壓力對水鹽體系平衡影響甚微，所以可以不考慮壓力這一外界變量對平衡的影響。這一外界變量對平衡的影響。 因而對水鹽體系，我們用因而對水鹽體系，我們用“減相律減相律”，即凝聚體系相律。即凝聚體系相律。其表達(dá)形式為其表達(dá)形式為 FCP1 式中的式中的1指溫度這一變量，式中的指溫度這一變量，式中的P不包括氣相在不包括氣相在 內(nèi)，內(nèi)， 也不考慮空氣的存在。讀者在應(yīng)用時(shí)要特別注意。也不考慮空氣的存在。讀者在應(yīng)用時(shí)要特別注意。相圖研究的理論依據(jù)相圖研究的理論依據(jù)一、連續(xù)原理一、連續(xù)原理二、相應(yīng)（對應(yīng)）原理二、相應(yīng)（對應(yīng)）原理三、化學(xué)變化統(tǒng)一性原理三、化學(xué)變化統(tǒng)一性原理四、奧斯瓦爾德逐次分段進(jìn)行規(guī)則四、奧斯瓦爾

13、德逐次分段進(jìn)行規(guī)則五、相區(qū)鄰接規(guī)則五、相區(qū)鄰接規(guī)則六、直線規(guī)則六、直線規(guī)則七、杠桿規(guī)則七、杠桿規(guī)則八、向量法則八、向量法則九、水鹽體系書寫的形式及相圖繪制要求九、水鹽體系書寫的形式及相圖繪制要求直線規(guī)則直線規(guī)則 當(dāng)把當(dāng)把A、B兩種物質(zhì)混合為系統(tǒng)兩種物質(zhì)混合為系統(tǒng)C時(shí)，或時(shí)，或者從體系者從體系C中分離出組合物中分離出組合物A（或（或B）時(shí)，）時(shí)，A、B、C三點(diǎn)位于三點(diǎn)位于一條直線一條直線上，這就是直線規(guī)上，這就是直線規(guī)則。則。杠桿規(guī)則杠桿規(guī)則 A A、B B、C C三點(diǎn)所代表的物料量各與其它兩點(diǎn)間的線段的長度三點(diǎn)所代表的物料量各與其它兩點(diǎn)間的線段的長度成比例，這就是成比例，這就是杠桿規(guī)則杠桿規(guī)則

14、。直線規(guī)則和杠桿規(guī)則，我們統(tǒng)稱。直線規(guī)則和杠桿規(guī)則，我們統(tǒng)稱直直線杠桿規(guī)則或稱直線反比法則。線杠桿規(guī)則或稱直線反比法則。 如果用如果用MA、MB、MC分別代表分別代表A、B、C三點(diǎn)的數(shù)量，則可列三點(diǎn)的數(shù)量，則可列出如下的比例式出如下的比例式MAMBMC=BCACAB=BCACAB 所謂反比，就是指每點(diǎn)所代表的數(shù)量和其它兩點(diǎn)間線段的長度所謂反比，就是指每點(diǎn)所代表的數(shù)量和其它兩點(diǎn)間線段的長度成比例，而不包括本身的那個(gè)點(diǎn)。成比例，而不包括本身的那個(gè)點(diǎn)。MA和直線和直線BC的長度成比例，的長度成比例，MB與直線與直線AC的長度成比例，的長度成比例，MC和直線和直線AB的長度成比例。的長度成比例。CBA

15、MCMBMA混合過程混合過程 當(dāng)把組合物當(dāng)把組合物A A、B B混合為系統(tǒng)混合為系統(tǒng)C C時(shí)，則時(shí)，則C C點(diǎn)位于點(diǎn)位于ABAB連線上；連線上；A A、B B、C C三點(diǎn)所代表的數(shù)量各與其它兩點(diǎn)間線段的長度成比例。三點(diǎn)所代表的數(shù)量各與其它兩點(diǎn)間線段的長度成比例。A+BCA+BC 根據(jù)直線反比法則可以得到如下比例式，以進(jìn)行計(jì)算根據(jù)直線反比法則可以得到如下比例式，以進(jìn)行計(jì)算 由以上三式可以看出，在系統(tǒng)由以上三式可以看出，在系統(tǒng)C C中，中，A A的含量越多，的含量越多，C C點(diǎn)的位置點(diǎn)的位置越接近越接近A A點(diǎn)（也就是線段點(diǎn)（也就是線段BCBC越長）。對組合物越長）。對組合物B B來說也是一樣的。

16、來說也是一樣的。ACBCMMBAABBCMMMMMBAACAABACMMMMMBABCBCBAMCMBMA分離過程分離過程 當(dāng)從系統(tǒng)當(dāng)從系統(tǒng)C C中分離出組合物中分離出組合物A A，而構(gòu)成新體系，而構(gòu)成新體系B B時(shí)，則時(shí)，則B B點(diǎn)位于點(diǎn)位于ACAC的的延長線上；延長線上；A A、B B、C C三點(diǎn)所代表的數(shù)量各與其它兩點(diǎn)的距離成比三點(diǎn)所代表的數(shù)量各與其它兩點(diǎn)的距離成比例。例。 C-ABC-ABA A分離出去越多，分離出去越多，B B離開離開A A點(diǎn)越遠(yuǎn)。被分離出去點(diǎn)越遠(yuǎn)。被分離出去A A的數(shù)量和線段的數(shù)量和線段CBCB的長的長度成比例，即度成比例，即或或同樣，同樣， 在生產(chǎn)中蒸發(fā)過程是分離

17、過程的典型例子，它是把水從系統(tǒng)在生產(chǎn)中蒸發(fā)過程是分離過程的典型例子，它是把水從系統(tǒng)中分離出來的過程中分離出來的過程。ACBCMMMMMACABAACBCMMBAABACMMABBCMMCBCA;CBAMCMBMA 向量法則向量法則 該法則是該法則是直線杠桿規(guī)則的一個(gè)運(yùn)用直線杠桿規(guī)則的一個(gè)運(yùn)用, ,其作用在于指明方向。其作用在于指明方向。（1）當(dāng)往物系當(dāng)往物系A(chǔ) A中加入中加入B B物時(shí)體系的狀態(tài)點(diǎn)向著物時(shí)體系的狀態(tài)點(diǎn)向著B B的方向移動，向量的方向移動，向量ABAB的長度和加入組合物的長度和加入組合物B B的重量成比例。的重量成比例。（2）從體系從體系A(chǔ) A中分離出組合物中分離出組合物C C時(shí)

18、，體系的狀態(tài)點(diǎn)背著時(shí)，體系的狀態(tài)點(diǎn)背著C C方向變化，方向變化，向量向量ACAC的長度和分離出的長度和分離出C C的重量成比例。的重量成比例。（3）在于體系在于體系A(chǔ) A中加入中加入B B，同時(shí)分離出，同時(shí)分離出C C。體系。體系A(chǔ) A點(diǎn)的變化是點(diǎn)的變化是ABAB，ACAC的向量和的向量和 。（4）如果向量和為如果向量和為0 0，則體系的狀態(tài)點(diǎn)不變。，則體系的狀態(tài)點(diǎn)不變。BCCBDA水鹽體系書寫的形式水鹽體系書寫的形式水鹽體系的書寫形式水鹽體系的書寫形式（1）按組成體系的各鹽的按組成體系的各鹽的分子式分子式的形式來寫的形式來寫，鹽類可按下面的順，鹽類可按下面的順序排列寫：鋰鹽、鈉鹽、鉀鹽、銨鹽

19、、鎂、鈣、氯化物、硝酸鹽、序排列寫：鋰鹽、鈉鹽、鉀鹽、銨鹽、鎂、鈣、氯化物、硝酸鹽、碳酸氫鹽、碳酸鹽、磷酸鹽。碳酸氫鹽、碳酸鹽、磷酸鹽。 如如NaClKClMgCl2H2O體系或體系或NaNO3NaClKNO3KClH2O體體系。系。水鹽體系書寫的形式水鹽體系書寫的形式 水鹽體系的書寫形式水鹽體系的書寫形式（2）按按離子形式離子形式寫寫：正離子按：正離子按H、Li、Na、K、NH4、Mg2、Ca2、Fe2等，負(fù)離子按等，負(fù)離子按OH-、Cl-、Br-、I-、NO3-、SO42-、HCO3-、CO32-等的順序?qū)?。各離子之間用頓號（或逗號）分開，正負(fù)離子等的順序?qū)憽８麟x子之間用頓號（或逗號）分開

20、，正負(fù)離子之間用兩條斜豎杠分開。水寫在最后，并用一橫杠與前面的負(fù)離之間用兩條斜豎杠分開。水寫在最后，并用一橫杠與前面的負(fù)離子分開。子分開。 例如例如Na、KCl-、SO42-H2O體系等。體系等。 此外還有寫成例如此外還有寫成例如Na、KCl、SO4H2O體系等形式體系等形式的。只要前后一致就好，沒有十分嚴(yán)格的規(guī)定。的。只要前后一致就好，沒有十分嚴(yán)格的規(guī)定。第二章第二章 二元水鹽體系相圖二元水鹽體系相圖第一節(jié)第一節(jié) 簡單二元水鹽體系圖形表示法簡單二元水鹽體系圖形表示法第二節(jié)第二節(jié) 復(fù)雜二元水鹽體系相圖復(fù)雜二元水鹽體系相圖第三節(jié)第三節(jié) 二元水鹽相圖的化工過程二元水鹽相圖的化工過程第四節(jié)第四節(jié) 二

21、元水鹽相圖的計(jì)算方法二元水鹽相圖的計(jì)算方法相律特征相律特征 組分?jǐn)?shù)等于組分?jǐn)?shù)等于2 2的體系是二元體系的體系是二元體系。它是由一種單鹽和水組成，。它是由一種單鹽和水組成，是水鹽體系中最簡單的類型。是水鹽體系中最簡單的類型。例如，例如， KClKClH H2 2O O體系或體系或K K/Cl/Cl- -H H2 2O O體系體系二元水鹽體系相律公式為：二元水鹽體系相律公式為： F=2-P+1=3-PF=2-P+1=3-P 可見，在二元體系中，處于平衡狀態(tài)的相最多有可見，在二元體系中，處于平衡狀態(tài)的相最多有3 3個(gè)；因相數(shù)個(gè)；因相數(shù)最少為最少為1 1，故，故體系中可以自由變動的變量有體系中可以自由

22、變動的變量有2 2個(gè)個(gè)，即，即溫度和溶液的溫度和溶液的濃度濃度。濃度變量亦可以稱為內(nèi)部變量。濃度變量亦可以稱為內(nèi)部變量。 坐標(biāo)系坐標(biāo)系 橫坐標(biāo)表示組成；縱坐標(biāo)表示溫度，溫度用表示。 橫軸為一定長度，等分為100份，左端點(diǎn)W表示純水，右端點(diǎn)S（或用其他符號）表示純鹽，見圖21。2冰冰+L（W）W20406080100S（S）-50050100150200250300t（）DC1345678910111213141516BA未飽和溶液未飽和溶液LNaNO3+L冰冰+ NaNO3 NaNO3，%（wt） 圖圖2-1 NaNO3H2O體系相圖體系相圖E簡單二元水鹽相圖的標(biāo)繪簡單二元水鹽相圖的標(biāo)繪相圖的

23、標(biāo)繪完全符合連續(xù)原理和相相圖的標(biāo)繪完全符合連續(xù)原理和相應(yīng)原理。應(yīng)原理。 分析相平衡數(shù)據(jù)。分析相平衡數(shù)據(jù)。 建立坐標(biāo)系。建立坐標(biāo)系。 標(biāo)出數(shù)據(jù)點(diǎn)，并編號標(biāo)點(diǎn)。標(biāo)出數(shù)據(jù)點(diǎn)，并編號標(biāo)點(diǎn)。 連溶解度曲線。連溶解度曲線。 確定有關(guān)固相的位置。確定有關(guān)固相的位置。 劃分相區(qū)。劃分相區(qū)。 2冰冰+L（W）W20406080100S（S）-50050100150200250300t（）DC1345678910111213141516BA未飽和溶液未飽和溶液LNaNO3+L冰冰+ NaNO3 NaNO3，%（wt） 圖圖2-1 NaNO3H2O體系相圖體系相圖E簡單相圖的點(diǎn)、線、面的意義簡單相圖的點(diǎn)、線、面的意

24、義（1）縱軸l左縱軸為純水一元體系，其中A點(diǎn)為冰點(diǎn)，是液相水與固相冰處于相平衡狀態(tài)的二相點(diǎn)。l右縱軸為NaNO3一元體系，其中B點(diǎn)為熔點(diǎn)，是液態(tài)NaNO3與固相NaNO3處于平衡的二相點(diǎn)。 F=1-P+1=2-P對于A、B兩點(diǎn)，P=2，F(xiàn)=2-202冰冰+L（W）W20406080100S（S）-50050100150200250300t（）DC1345678910111213141516BA未飽和溶液未飽和溶液LNaNO3+L冰冰+ NaNO3 NaNO3，%（wt） 圖圖2-1 NaNO3H2O體系相圖體系相圖E簡單相圖的點(diǎn)、線、面的意義簡單相圖的點(diǎn)、線、面的意義（2 2）線）線l曲線曲線

25、BEBE是是NaNONaNO3 3在水中的溶解度曲在水中的溶解度曲線，它表示線，它表示NaNONaNO3 3的飽和溶液。的飽和溶液。 l曲線曲線AEAE是是NaNONaNO3 3溶液的結(jié)冰線，也溶液的結(jié)冰線，也稱為冰的溶解度曲線。稱為冰的溶解度曲線。 F=2-P+1=3-P P=2，F(xiàn)=2-2+1=1l直線直線CEDCED是固相冰、固相是固相冰、固相NaNONaNO3 3及對及對冰與冰與NaNONaNO3 3都飽和的液相，是三相都飽和的液相，是三相共存的三相線。共存的三相線。 P=3，F(xiàn)=3-3=052冰冰+L（W）W20406080100S（S）-50050100150200250300t（

26、）DC134678910111213141516BA未飽和溶液未飽和溶液LNaNO3+L冰冰+ NaNO3 NaNO3，%（wt） 圖圖2-1 NaNO3H2O體系相圖體系相圖E簡單相圖的點(diǎn)、線、面的意義簡單相圖的點(diǎn)、線、面的意義（3）E點(diǎn) 它表示冰與NaNO3兩個(gè)固相平衡的飽和溶液，是低共熔冰鹽合晶點(diǎn)，也是無變量點(diǎn)。P=3，F(xiàn)=3-3=02冰冰+L（W）W20406080100S（S）-50050100150200250300t（）DC1345678910111213141516BA未飽和溶液未飽和溶液LNaNO3+L冰冰+ NaNO3 NaNO3，%（wt） 圖圖2-1 NaNO3H2O體

27、系相圖體系相圖E（4 4）區(qū)域）區(qū)域lAEBAEB曲線上方的區(qū)域表示不飽和相區(qū)曲線上方的區(qū)域表示不飽和相區(qū) 。 F=2-P+1=3-PF=2-P+1=3-P P=1 P=1，F(xiàn)=2-1+1=2F=2-1+1=2l封閉區(qū)封閉區(qū)BEDBBEDB是是NaNONaNO3 3固相與其飽和溶液共固相與其飽和溶液共存區(qū)，也稱為存區(qū)，也稱為NaNONaNO3 3的結(jié)晶區(qū)。的結(jié)晶區(qū)。 l封閉區(qū)封閉區(qū)AECAAECA是冰與冰的飽和溶液共存區(qū)，是冰與冰的飽和溶液共存區(qū)，也稱為冰的結(jié)晶區(qū)。也稱為冰的結(jié)晶區(qū)。 F=2-P+1=3-PF=2-P+1=3-P P=2 P=2，F(xiàn)=2-2+1=1F=2-2+1=1l長方形長方

28、形CDSWCDSW是冰與純是冰與純NaNONaNO3 3二種純固相的二種純固相的混合共存區(qū)，是二相區(qū)?；旌瞎泊鎱^(qū)，是二相區(qū)。 F=2-P+1=3-PF=2-P+1=3-P P=2 P=2，F(xiàn)=2-2+1=1 F=2-2+1=1 簡單相圖的點(diǎn)、線、面的意義簡單相圖的點(diǎn)、線、面的意義2冰冰+L（W）W20406080100S（S）-50050100150200250300t（）DC1345678910111213141516BA未飽和溶液未飽和溶液LNaNO3+L冰冰+ NaNO3 NaNO3，%（wt） 圖圖2-1 NaNO3H2O體系相圖體系相圖E穩(wěn)定水合物和不穩(wěn)定水合物穩(wěn)定水合物和不穩(wěn)定水合

29、物 鹽和水生成水合物，又叫水合鹽。鹽和水生成水合物，又叫水合鹽。1.1.穩(wěn)定水合鹽穩(wěn)定水合鹽 這種水合鹽加熱至這種水合鹽加熱至熔點(diǎn)熔化熔點(diǎn)熔化時(shí)，時(shí)，固相和液相有相同的組成固相和液相有相同的組成，即水合鹽無論，即水合鹽無論在固態(tài)或熔化后的液態(tài)中，都有相同的組成，都能穩(wěn)定的存在而不分解，在固態(tài)或熔化后的液態(tài)中，都有相同的組成，都能穩(wěn)定的存在而不分解，因此，又稱為因此，又稱為有相合熔點(diǎn)的化合物有相合熔點(diǎn)的化合物，或稱為，或稱為同成分水合鹽同成分水合鹽。2.2.不穩(wěn)定水合鹽不穩(wěn)定水合鹽 這種水合鹽這種水合鹽加熱至一定溫度時(shí)加熱至一定溫度時(shí)，不是簡單的熔化，而是生成無水鹽或含水，不是簡單的熔化，而是生

30、成無水鹽或含水少的水合鹽及同時(shí)生成較水合鹽含水量多的溶液，因而造成少的水合鹽及同時(shí)生成較水合鹽含水量多的溶液，因而造成固液兩相組成固液兩相組成不一致不一致。這個(gè)溫度就是固液異組成物的。這個(gè)溫度就是固液異組成物的“熔點(diǎn)熔點(diǎn)”，或叫不相稱熔點(diǎn)。這個(gè)，或叫不相稱熔點(diǎn)。這個(gè)溫度實(shí)際上也是水合鹽的分解溫度，故稱這種水合鹽為溫度實(shí)際上也是水合鹽的分解溫度，故稱這種水合鹽為異成分水合鹽異成分水合鹽或或不不相稱水合鹽相稱水合鹽。3.3.判斷判斷 穩(wěn)定水合鹽和不穩(wěn)定水合鹽的區(qū)別主要在于它們受熱時(shí)呈現(xiàn)的不同現(xiàn)象。穩(wěn)定水合鹽和不穩(wěn)定水合鹽的區(qū)別主要在于它們受熱時(shí)呈現(xiàn)的不同現(xiàn)象。確定某一水合鹽是否穩(wěn)定，要通過實(shí)驗(yàn)來判

31、定。確定某一水合鹽是否穩(wěn)定，要通過實(shí)驗(yàn)來判定。 穩(wěn)定水合物和不穩(wěn)定水合物穩(wěn)定水合物和不穩(wěn)定水合物水合鹽組成表示水合鹽組成表示 水合鹽的組成是指水合鹽分子中鹽與水的含量，可以用任何一種組成表示水合鹽的組成是指水合鹽分子中鹽與水的含量，可以用任何一種組成表示方法表述。方法表述。 見教材見教材P23 P23 例例2-12-1。復(fù)雜二元相圖的標(biāo)繪復(fù)雜二元相圖的標(biāo)繪（1 1）分析數(shù)據(jù)；）分析數(shù)據(jù)；（2 2）建立坐標(biāo)系；）建立坐標(biāo)系；（3 3）標(biāo)出數(shù)據(jù)點(diǎn)，并編號標(biāo)點(diǎn)；）標(biāo)出數(shù)據(jù)點(diǎn)，并編號標(biāo)點(diǎn)；（4 4）連溶解度曲線；）連溶解度曲線；（5 5）確定有關(guān)固相的位置，根據(jù)水和鹽的組成，在圖中畫一條豎線，這）確定

32、有關(guān)固相的位置，根據(jù)水和鹽的組成，在圖中畫一條豎線，這條豎線叫條豎線叫固相組成豎直線固相組成豎直線；（6 6）劃分相區(qū)。有以下三條原則：）劃分相區(qū)。有以下三條原則： 共飽點(diǎn)與平衡的兩個(gè)固相點(diǎn)（共三點(diǎn)）連直線作為相區(qū)劃分線；共飽點(diǎn)與平衡的兩個(gè)固相點(diǎn)（共三點(diǎn)）連直線作為相區(qū)劃分線； 固相組成豎直線作為相區(qū)劃分線；固相組成豎直線作為相區(qū)劃分線； 上述兩條原則作出的相區(qū)劃分線不得互相穿過，即只能成上述兩條原則作出的相區(qū)劃分線不得互相穿過，即只能成T T字形相字形相交。交。復(fù)雜二元相圖的標(biāo)繪復(fù)雜二元相圖的標(biāo)繪1.穩(wěn)定水合鹽相圖實(shí)例穩(wěn)定水合鹽相圖實(shí)例（1）線）線l 曲線曲線AE1是是Mn(NO3)2溶液的

33、結(jié)冰線，也稱為冰溶液的結(jié)冰線，也稱為冰的溶解度曲線。的溶解度曲線。l 曲線曲線E1BE2是是Mn(NO3)26H2O在水中的溶解度在水中的溶解度曲線，它表示曲線，它表示Mn(NO3)26H2O的飽和溶液。的飽和溶液。l 曲線曲線E2F是是Mn(NO3)23H2O在水中的溶解度曲在水中的溶解度曲線，它表示線，它表示Mn(NO3)23H2O的飽和溶液。的飽和溶液。 F=2-P+1=3-P P=2，F(xiàn)=2-2+1=1l 直線直線RE1K是固相冰、固相是固相冰、固相Mn(NO3)26H2O及及對冰與對冰與Mn(NO3)26H2O都飽和的液相，是三相共都飽和的液相，是三相共存的三相線。存的三相線。l 直

34、線直線PE2H是固相是固相Mn(NO3)23H2O ,Mn(NO3)26H2O及共飽和溶液及共飽和溶液共存，是三相共存的三相線。共存，是三相共存的三相線。 P=3，F(xiàn)=3-3=04HE2PB40 圖圖2-2 Mn(NO3)2H2O體系相圖體系相圖-30-1010 Mn(NO3)2，%（wt）（W）W206080100-40t（）-20020301235678911E110FAMn(NO3)2S6S3RK4HE2PB復(fù)雜二元相圖的標(biāo)繪復(fù)雜二元相圖的標(biāo)繪1.穩(wěn)定水合鹽相圖實(shí)例穩(wěn)定水合鹽相圖實(shí)例40 圖圖2-2 Mn(NO3)2H2O體系相圖體系相圖-30-1010 Mn(NO3)2，%（wt）（W

35、）W206080100-40t（）-20020301235678911E110FAMn(NO3)2S6S3RK（2）點(diǎn)）點(diǎn)lE1它表示冰與它表示冰與Mn(NO3)26H2O兩個(gè)兩個(gè)固相平衡的飽和溶液，是低共熔冰鹽固相平衡的飽和溶液，是低共熔冰鹽合晶點(diǎn)（低共熔點(diǎn)），也是無變量點(diǎn)。合晶點(diǎn)（低共熔點(diǎn)），也是無變量點(diǎn)。lE2它表示它表示Mn(NO3)26H2O與與Mn(NO3)23H2O兩個(gè)固相平衡的飽和兩個(gè)固相平衡的飽和溶液，兩鹽共飽點(diǎn)。溶液，兩鹽共飽點(diǎn)。 P=3，F(xiàn)=3-3=0（3）面）面 AE1BE2 F曲線上方的區(qū)域曲線上方的區(qū)域不飽和相區(qū)。不飽和相區(qū)。 封閉區(qū)封閉區(qū)E1BE2PK Mn(NO

36、3)26H2O固相與其飽和溶液共固相與其飽和溶液共存區(qū)，也稱為存區(qū)，也稱為Mn(NO3)26H2O的結(jié)晶區(qū)。的結(jié)晶區(qū)。 封閉區(qū)封閉區(qū)E2FH Mn(NO3)23H2O固相與其飽和溶液共存固相與其飽和溶液共存區(qū)，也稱為區(qū)，也稱為Mn(NO3)23H2O的結(jié)晶區(qū)。的結(jié)晶區(qū)。 封閉區(qū)封閉區(qū)AE1R冰與冰的飽和溶液共存區(qū)，也稱為冰的冰與冰的飽和溶液共存區(qū)，也稱為冰的結(jié)晶區(qū)。結(jié)晶區(qū)。 長方形長方形RKS6W冰與冰與Mn(NO3)26H2O二種純固相的混合二種純固相的混合共存區(qū)，是二相區(qū)。共存區(qū)，是二相區(qū)。 長方形長方形PHS3S6 Mn(NO3)26H2O與與Mn(NO3)23H2O二固二固相的混合共存

37、區(qū)，是二相區(qū)。相的混合共存區(qū)，是二相區(qū)。102030405060708090100-40-20020406080100120140160180t（）（ W ）WNaClS（S）AMCBQRLHN1N2N3FEGDH1SWNaCl,%圖2-3 NaClH2O體系相圖原鹽組成線圖中有一種水合鹽NaCl2H2O生成，水合鹽的組成含鹽61.86%，有兩個(gè)零變點(diǎn)E、Q，數(shù)據(jù)完整，覆蓋了整個(gè)體系的圖面。點(diǎn)、線、面的意義點(diǎn)、線、面的意義（1）線）線曲線0E 是NaCl溶液的結(jié)冰線，也稱為冰的溶解度曲線。 曲線EQ 是NaCl2H2O在水中的溶解度曲線，它表示NaCl2H2O飽和溶液。 曲線QH 是NaCl在

38、水中的溶解度曲線，它表示NaCl的飽和溶液。直線FED是固相冰、固相NaCl2H2O及對NaCl2H2O與冰都飽和的液相，是三相共存的三相線。直線QGH是固相NaCl2H2O、固相NaCl及對NaCl2H2O與NaCl都飽和的液相，是三相共存的三相線。（2）點(diǎn)E點(diǎn) 表示冰與NaCl2H2O兩個(gè)固相平衡的飽和溶液，是低共熔冰鹽合晶點(diǎn)，也是無變量點(diǎn)。Q點(diǎn) 表示NaCl2H2O與NaCl兩個(gè)固相平衡的飽和溶液，兩鹽共飽點(diǎn)。P=3，F(xiàn)=3-3=0（3）面0EQH曲線上方的區(qū)域 表示不飽和相區(qū)。封閉區(qū)EQGD 是NaCl2H2O固相與其飽和溶液共存區(qū)，也稱為NaCl2H2O的結(jié)晶區(qū)。封閉區(qū)HQGH1 是

39、NaCl固相與其飽和溶液共存區(qū)，也稱為NaCl的結(jié)晶區(qū)。封閉區(qū)0EF 是冰與冰的飽和溶液共存區(qū)，也稱為冰的結(jié)晶區(qū)。長方形FWD 是冰與NaCl2H2O二種純固相的混合共存區(qū)，是二相區(qū)長方形GDH1S 是NaCl2H2O與NaCl二固相的混合共存區(qū)，是二相區(qū) 蒸發(fā)在恒溫下進(jìn)行，溶液水分不斷減少，濃度不斷升高。蒸發(fā)有兩個(gè)目的，一是為了取得濃縮液，另一是為了蒸發(fā)析鹽。前者可用圖29中ML線表示，后者可用LS1線段表示，即可用蒸發(fā)過程的兩個(gè)階段表示。第一階段：第一階段：系統(tǒng)點(diǎn)由ML，是濃縮過程，溶液的含鹽量增大，但無鹽析出，系統(tǒng)點(diǎn)的運(yùn)動方向就是液相點(diǎn)的運(yùn)動方向。第二階段：第二階段：系統(tǒng)點(diǎn)進(jìn)入封閉區(qū)BE

40、DB中，此時(shí)有固相鹽析出；系統(tǒng)點(diǎn)到M1時(shí)，則固相在S1點(diǎn)，液相在L點(diǎn)，析鹽量的杠桿為LM1，液相量的杠桿為M1 S1；繼續(xù)蒸發(fā)，直到M1點(diǎn)與S1點(diǎn)重合時(shí)，表示液相的杠桿長為零，液相消失，系統(tǒng)蒸干。此階段中，液相點(diǎn)始終停留在L點(diǎn)不動，直至消失。 稀釋 ACWEDSS1MLBM1M2升溫蒸發(fā)降溫 圖2-9 等溫蒸發(fā)過程系統(tǒng)M點(diǎn)冷卻時(shí)，可經(jīng)歷4個(gè)階段，見圖210。第一階段：第一階段：系統(tǒng)點(diǎn)與液相點(diǎn)重合，由M至M1成為飽和溶液。此過程無固相析出。第二階段：第二階段：系統(tǒng)點(diǎn)向下進(jìn)入固液平衡區(qū)，至M已析出鹽，固相點(diǎn)為S，液相點(diǎn)為L。此區(qū)內(nèi)析鹽是一連續(xù)過程，由上至下用虛線表示?？梢姕囟仍降停鳆}量越大。本階

41、段最后固相點(diǎn)為D，液相點(diǎn)為E。第三階段：第三階段：系統(tǒng)點(diǎn)在M2時(shí)，液相為E，此時(shí)開始出冰，處于三相平衡狀態(tài)。自由度為零。而鹽和冰的析出，一定從飽和溶液中按液相E中鹽與水的比例析出。本階段開始時(shí)，固相只有鹽，位于D點(diǎn)，隨著固相冰的析出并逐漸增加，總固相點(diǎn)F將逐漸離開D向C方向移動，當(dāng)F點(diǎn)與M2點(diǎn)重合時(shí)，液相消失（固相點(diǎn)與系統(tǒng)點(diǎn)重合），鹽全部析出，水全部結(jié)成冰。第四階段：第四階段：系統(tǒng)點(diǎn)由M2至M3，進(jìn)入全固相區(qū)，是冰鹽同時(shí)降溫的過程，總固相點(diǎn)和系統(tǒng)點(diǎn)重合。S1BDCEWSt0t1tEMM1MM2FM3LS圖2-10 冷卻過程第三章第三章 三元水鹽體系相圖三元水鹽體系相圖第一節(jié)第一節(jié) 圖形表示法圖

42、形表示法第二節(jié)第二節(jié) 簡單三元水鹽體系相圖簡單三元水鹽體系相圖第三節(jié)第三節(jié) 復(fù)雜三元水鹽體系相圖復(fù)雜三元水鹽體系相圖第四節(jié)第四節(jié) 兩條規(guī)則在相圖中的運(yùn)用兩條規(guī)則在相圖中的運(yùn)用第五節(jié)第五節(jié) 等溫蒸發(fā)過程分析等溫蒸發(fā)過程分析第六節(jié)第六節(jié) 三元水鹽體系相圖的應(yīng)用三元水鹽體系相圖的應(yīng)用分類和相律特征分類和相律特征組分?jǐn)?shù)為3的體系是三元體系。1.由共同離子的兩種鹽和水構(gòu)成的體系三元水鹽體系。 如：AM-BM-H2O共同陰離子，或AX-AY-H2O共同陽離子2. 一種鹽和兩種非電介質(zhì)組成的溶液。如：NaNO3CH3OHH2O3.一種酸性氧化物和一種堿性氧化物和水構(gòu)成的水鹽體系 如： 4. 固相有水合物或復(fù)

43、鹽生成的三元水鹽體系稱為復(fù)雜三元水鹽體系。 對三元水鹽體系，相律公式為 F=C-P+1=4-P當(dāng)P=1時(shí)，自由度最大為3。當(dāng)F=0時(shí)，最大相數(shù)為4。恒溫恒壓時(shí)，最大相數(shù)為3，自由度最大為2。CaOP2O5H2ONH3CO2H2OOtBA三元水鹽體系組成表示法三元水鹽體系組成表示法1.1.正三角形（以溶液為基準(zhǔn)）正三角形（以溶液為基準(zhǔn)） 圖中圖中M M點(diǎn)，通過點(diǎn)，通過M M點(diǎn)作點(diǎn)作DEDE、FGFG、HLHL線分別平行于三角形線分別平行于三角形的三條邊。從圖中可看出以的三條邊。從圖中可看出以下的關(guān)系：下的關(guān)系： HC=EM=GM=GE=LB= aHC=EM=GM=GE=LB= a GC=DM=H

44、M=HD=AF= bGC=DM=HM=HD=AF= b AD=FM=LM=BE=FL= cAD=FM=LM=BE=FL= c 這樣，可在這樣，可在ABCABC任一任一邊上同時(shí)讀出系統(tǒng)邊上同時(shí)讀出系統(tǒng)M(MM(M點(diǎn)點(diǎn)) )的的組成。組成。AFLC%BCGEHDa%b%圖圖3-1 正三角形坐標(biāo)正三角形坐標(biāo)M三元水鹽體系組成表示法三元水鹽體系組成表示法2.2.直角等腰三角形直角等腰三角形（以溶液為基準(zhǔn)）（以溶液為基準(zhǔn)） 這種坐標(biāo)的讀數(shù)方法和正三角形法相同。由于直角等腰三角形有斜邊，其刻度和直角邊上不同，因此，讀數(shù)時(shí)可只讀直角邊上的刻度。這種坐標(biāo)可以直接在直角坐標(biāo)紙上標(biāo)繪，十分方便，而且對于近水點(diǎn)處的

45、圖形適當(dāng)?shù)胤糯?。系統(tǒng)M（M點(diǎn)）含B30%，含A為50%，水則自然為20%。WBAMM1M2（H2O）ba50%30%圖圖3-2 直角等腰三角形坐標(biāo)直角等腰三角形坐標(biāo)簡單三元水鹽體系相圖簡單三元水鹽體系相圖一簡單三元水鹽體系一簡單三元水鹽體系等溫圖等溫圖1等溫圖的標(biāo)繪等溫圖的標(biāo)繪（1）數(shù)據(jù)分析）數(shù)據(jù)分析主要分析出現(xiàn)的固相是單鹽、水合物、復(fù)鹽、水合復(fù)鹽或固體溶液，并查取主要分析出現(xiàn)的固相是單鹽、水合物、復(fù)鹽、水合復(fù)鹽或固體溶液，并查取或計(jì)算出它們的組成?；蛴?jì)算出它們的組成。（2）確定坐標(biāo)系）確定坐標(biāo)系用正三角形或直角等腰三角形坐標(biāo)系。在坐標(biāo)圖上標(biāo)出各組分及各固相的位用正三角形或直角等腰三角形坐標(biāo)系

46、。在坐標(biāo)圖上標(biāo)出各組分及各固相的位置，并將復(fù)鹽的組成點(diǎn)與表示水的置，并將復(fù)鹽的組成點(diǎn)與表示水的W點(diǎn)用點(diǎn)劃線相連，這條線叫點(diǎn)用點(diǎn)劃線相連，這條線叫“復(fù)鹽復(fù)鹽射線射線”，它是判斷復(fù)鹽性質(zhì)的重要依據(jù)。，它是判斷復(fù)鹽性質(zhì)的重要依據(jù)。（3）標(biāo)點(diǎn)）標(biāo)點(diǎn)按序號將液相組成點(diǎn)逐一標(biāo)于圖中，同時(shí)編號，以免混亂。按序號將液相組成點(diǎn)逐一標(biāo)于圖中，同時(shí)編號，以免混亂。（4）連接溶解度曲線）連接溶解度曲線連線原則：具有一個(gè)共同平衡固相的液相點(diǎn)可連，連線原則：具有一個(gè)共同平衡固相的液相點(diǎn)可連，如果可連的點(diǎn)只有兩個(gè)，如果可連的點(diǎn)只有兩個(gè)，則則 只能連成直線，如可連的點(diǎn)有三個(gè)以上，則應(yīng)連成圓滑的曲線。只能連成直線，如可連的點(diǎn)有

47、三個(gè)以上，則應(yīng)連成圓滑的曲線。簡單三元水鹽體系相圖簡單三元水鹽體系相圖一簡單三元水鹽體系等溫圖一簡單三元水鹽體系等溫圖1等溫圖的標(biāo)繪等溫圖的標(biāo)繪（5）劃分相區(qū)）劃分相區(qū) 共飽溶液點(diǎn)與平衡的兩個(gè)固相點(diǎn)分別連直線作為相區(qū)劃共飽溶液點(diǎn)與平衡的兩個(gè)固相點(diǎn)分別連直線作為相區(qū)劃分線，分線，通常每個(gè)共飽點(diǎn)能夠而且必須引出二條相區(qū)劃分通常每個(gè)共飽點(diǎn)能夠而且必須引出二條相區(qū)劃分線，這種連線是主要的相區(qū)劃分線。線，這種連線是主要的相區(qū)劃分線。 任意二個(gè)固相點(diǎn)的連線均可作為相區(qū)劃分線。任意二個(gè)固相點(diǎn)的連線均可作為相區(qū)劃分線。 依上述二條原則作出的相區(qū)劃分線不得相互穿過。依上述二條原則作出的相區(qū)劃分線不得相互穿過。簡

48、單三元水鹽體系相圖簡單三元水鹽體系相圖2點(diǎn)線面的意義點(diǎn)線面的意義（1）點(diǎn)點(diǎn)：E點(diǎn)點(diǎn)是是NaCl、KCl與兩個(gè)固相與兩個(gè)固相平衡的飽和溶液，兩鹽平衡的飽和溶液，兩鹽共飽點(diǎn)。共飽點(diǎn)。P=3，C=3，F(xiàn)=C-P=0B點(diǎn)點(diǎn)B-H2O二元體系中二元體系中B鹽的溶解度；鹽的溶解度；A點(diǎn)點(diǎn)A-H2O二元體系中二元體系中A鹽的溶解度；鹽的溶解度；P=2，C=2，F(xiàn)=C-P=2-2=0BAWBA652L413PKClNaClNaCl+KCl+LEKCl+LNaCl+LE1234NM圖圖3-10 NaClKClH2O體系體系20相圖相圖E簡單三元水鹽體系相圖簡單三元水鹽體系相圖（2）線：）線：EB是是KCl的溶解

49、度的溶解度曲線，它表示曲線，它表示KCl的的飽和溶液。飽和溶液。EA是是NaCl 的溶解的溶解度曲線，它表示度曲線，它表示NaCl 的飽和溶液。的飽和溶液。 P=2，C=3， F=C-P=3-2=1BAWBA652L413PKClNaClNaCl+KCl+LEKCl+LNaCl+LE1234NM圖圖3-10 NaClKClH2O體系體系20相圖相圖E簡單三元水鹽體系相圖簡單三元水鹽體系相圖（3 3）面：）面： BEBBEB是是B B鹽與其飽和溶鹽與其飽和溶液共存的兩相區(qū)；液共存的兩相區(qū)； AEAAEA是是A A鹽與其飽和溶鹽與其飽和溶液共存的兩相區(qū)；液共存的兩相區(qū)；P=2P=2，C=3C=3，

50、F=C-P=3-2=1F=C-P=3-2=1 WBWBEAEA是單一液相的是單一液相的不飽和區(qū)；不飽和區(qū)；P=1P=1，C=3C=3，F(xiàn)=C-P=2F=C-P=2 BEABEA是是A A鹽鹽B B鹽與它們的鹽與它們的共飽和溶液共存的三相共飽和溶液共存的三相區(qū)。區(qū)。P=3P=3，C=3C=3，F(xiàn)=C-P=0F=C-P=0BAWBA652L413PKClNaClNaCl+KCl+LEKCl+LNaCl+LE1234NM圖圖3-10 NaClKClH2O體系體系20相圖相圖E簡單三元水鹽體系相圖簡單三元水鹽體系相圖小結(jié)：小結(jié)：（1 1）凡有一條溶解度曲線就）凡有一條溶解度曲線就有一個(gè)相應(yīng)的兩相區(qū)。溶

51、解有一個(gè)相應(yīng)的兩相區(qū)。溶解度曲線越長，兩相區(qū)（即結(jié)度曲線越長，兩相區(qū)（即結(jié)晶區(qū)）越大，說明其溶解度晶區(qū)）越大，說明其溶解度越小，（易結(jié)晶）；溶解度越小，（易結(jié)晶）；溶解度曲線越短，兩相區(qū)（即結(jié)晶曲線越短，兩相區(qū)（即結(jié)晶區(qū)）越小，說明其溶解度越區(qū)）越小，說明其溶解度越大，（難結(jié)晶）。大，（難結(jié)晶）。（2 2）凡有一個(gè)共飽點(diǎn)（兩鹽）凡有一個(gè)共飽點(diǎn)（兩鹽）就有一個(gè)相應(yīng)的三相區(qū)；）就有一個(gè)相應(yīng)的三相區(qū)；BAWBA652L413PKClNaClNaCl+KCl+LEKCl+LNaCl+LE1234NM圖圖3-10 NaClKClH2O體系體系20相圖相圖E復(fù)雜三元水鹽體系相圖復(fù)雜三元水鹽體系相圖一、復(fù)雜

52、三元相圖分類一、復(fù)雜三元相圖分類 復(fù)雜三元相圖可分為五類：水合物復(fù)雜三元相圖可分為五類：水合物型、水合物型、水合物型、同成分復(fù)鹽、異成分復(fù)型、同成分復(fù)鹽、異成分復(fù)鹽、固體溶液。鹽、固體溶液。復(fù)雜三元水鹽體系相圖復(fù)雜三元水鹽體系相圖二、水合鹽存在的二種情況二、水合鹽存在的二種情況1 1水合鹽在坐標(biāo)上的確定水合鹽在坐標(biāo)上的確定 三元體系中，兩種鹽都有可能與水反應(yīng)三元體系中，兩種鹽都有可能與水反應(yīng)，生成一種或多種水合鹽。因水合鹽只含，生成一種或多種水合鹽。因水合鹽只含一種鹽和水，故它們在三角坐標(biāo)上的位置一種鹽和水，故它們在三角坐標(biāo)上的位置應(yīng)在水和鹽的連線上，根據(jù)二者的質(zhì)量百應(yīng)在水和鹽的連線上，根據(jù)二

53、者的質(zhì)量百分組成可確定水合鹽在坐標(biāo)上的位置。分組成可確定水合鹽在坐標(biāo)上的位置。復(fù)雜三元水鹽體系相圖復(fù)雜三元水鹽體系相圖二、水合鹽存在的二種情況二、水合鹽存在的二種情況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體系體系15相圖，見圖相圖，見圖3-20。其特點(diǎn)是：圖中。其特點(diǎn)是：圖中沒有相沒有相應(yīng)無水鹽的溶解度曲線，應(yīng)無水鹽的溶解度曲線，只有水合鹽的溶解度曲線只有水合鹽的溶解度曲線。W（H2O），），A（NaCl），），B（Na2SO4）W（H2O）BA圖圖3-20 水合物水合物型型123M4N5ES10DFAB復(fù)雜三元水鹽體系相圖復(fù)雜三

54、元水鹽體系相圖二、水合鹽存在的二種情況二、水合鹽存在的二種情況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體系體系25相圖，相圖，見圖見圖3-21。其特點(diǎn)是：圖。其特點(diǎn)是：圖中中有相應(yīng)無水鹽的溶解度有相應(yīng)無水鹽的溶解度曲線，也有水合鹽的溶解曲線，也有水合鹽的溶解度曲線。度曲線。W（H2O）A（NaCl）B（Na2SO4）ABQE234561S10圖圖3-21 水合物水合物型型復(fù)雜三元水鹽體系相圖復(fù)雜三元水鹽體系相圖三、兩種復(fù)鹽三、兩種復(fù)鹽1 1復(fù)鹽在坐標(biāo)中的確定和表示復(fù)鹽在坐標(biāo)中的確定和表示 復(fù)鹽的組成是指復(fù)鹽中各種組分的含量，可以用質(zhì)

55、量百分組成或其他組成表示復(fù)鹽的組成是指復(fù)鹽中各種組分的含量，可以用質(zhì)量百分組成或其他組成表示方式來表示。方式來表示。復(fù)鹽的組成可根據(jù)它的分子式計(jì)算復(fù)鹽的組成可根據(jù)它的分子式計(jì)算。如圖。如圖3-113-11所示的光鹵石所示的光鹵石KClKClMgClMgCl2 26H6H2 2O O，由其中各組分的分子量占復(fù)鹽總分子量的百分比可知，含，由其中各組分的分子量占復(fù)鹽總分子量的百分比可知，含KClKCl占占26.74%26.74%，MgClMgCl2 2 34.27%34.27%，H H2 2O38.99%O38.99%。（a）MgCl2KClH2O34.2726.74CarMgSO4NaSO4H2O

56、Van（b）42.4735.99圖圖3-11 復(fù)鹽在坐標(biāo)中的位置復(fù)鹽在坐標(biāo)中的位置Ast復(fù)雜三元水鹽體系相圖復(fù)雜三元水鹽體系相圖三、兩種復(fù)鹽三、兩種復(fù)鹽2 2復(fù)鹽射線復(fù)鹽射線 三角形中，連接三角形中，連接H H2 2O O頂點(diǎn)與復(fù)鹽組成點(diǎn)的直線叫做頂點(diǎn)與復(fù)鹽組成點(diǎn)的直線叫做“復(fù)鹽射線復(fù)鹽射線”。3 3同成分復(fù)鹽和異成分復(fù)鹽（相稱復(fù)鹽和不相稱復(fù)鹽）同成分復(fù)鹽和異成分復(fù)鹽（相稱復(fù)鹽和不相稱復(fù)鹽） 復(fù)鹽按其加水時(shí)發(fā)生的反應(yīng)不同分為兩種。復(fù)鹽按其加水時(shí)發(fā)生的反應(yīng)不同分為兩種。一種復(fù)鹽在加水時(shí)一種復(fù)鹽在加水時(shí)只溶解而不分解，即在加水過程中取液相（不管是否飽和）和未溶只溶解而不分解，即在加水過程中取液相（

57、不管是否飽和）和未溶完的固相分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)液相中的兩鹽含量之比與固相復(fù)鹽中兩鹽含完的固相分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)液相中的兩鹽含量之比與固相復(fù)鹽中兩鹽含量之比全然相同，固相始終是原來的復(fù)鹽，沒有發(fā)生其他變化。這量之比全然相同，固相始終是原來的復(fù)鹽，沒有發(fā)生其他變化。這種復(fù)鹽叫穩(wěn)定復(fù)鹽或相稱復(fù)鹽、同成分復(fù)鹽，如種復(fù)鹽叫穩(wěn)定復(fù)鹽或相稱復(fù)鹽、同成分復(fù)鹽，如白鈉鎂礬。白鈉鎂礬。另一種另一種復(fù)鹽加水時(shí)不但溶解，而且發(fā)生分解，一般是分析復(fù)鹽中溶解度較復(fù)鹽加水時(shí)不但溶解，而且發(fā)生分解，一般是分析復(fù)鹽中溶解度較小的單鹽。在溶解過程中，液相中的二鹽之比與原固相中兩鹽之比小的單鹽。在溶解過程中，液相中的二鹽之比與原固相中兩鹽之比

58、大不相同，這類復(fù)鹽稱為不穩(wěn)定復(fù)鹽、不相稱復(fù)鹽或異成分復(fù)鹽大不相同，這類復(fù)鹽稱為不穩(wěn)定復(fù)鹽、不相稱復(fù)鹽或異成分復(fù)鹽，如光鹵石。如光鹵石。復(fù)雜三元水鹽體系相圖復(fù)雜三元水鹽體系相圖三、兩種復(fù)鹽三、兩種復(fù)鹽3 3同成分復(fù)鹽和異成分復(fù)鹽（同成分復(fù)鹽和異成分復(fù)鹽（相稱復(fù)鹽相稱復(fù)鹽和和不相稱復(fù)鹽不相稱復(fù)鹽）（1 1）同成分復(fù)鹽其特點(diǎn)是：）同成分復(fù)鹽其特點(diǎn)是：復(fù)鹽射線與復(fù)鹽自身的溶解度曲線相交復(fù)鹽射線與復(fù)鹽自身的溶解度曲線相交。（2 2）異成分復(fù)鹽其特點(diǎn)是：）異成分復(fù)鹽其特點(diǎn)是：復(fù)鹽射線與復(fù)鹽自身的溶解度曲線不相交復(fù)鹽射線與復(fù)鹽自身的溶解度曲線不相交。B（K2SO4）A（Na2SO4）W（H2O）ABEPGl

59、a1234561234圖圖3-23 異成分復(fù)鹽異成分復(fù)鹽圖圖3-22 同成分復(fù)鹽同成分復(fù)鹽A（Na2CO3）B（Na2SO4）W（H2O）ABE1E2FG等溫蒸發(fā)過程分析等溫蒸發(fā)過程分析1）蒸干：指系統(tǒng)經(jīng)蒸發(fā)失水至全部成為固相的操作。此時(shí)系統(tǒng)中已看不到液相，但水分仍可能以結(jié)晶水的形式存在于固相的水合鹽、水合復(fù)鹽或固體溶液中。2）干點(diǎn)：指蒸干時(shí)瞬間消失的液相點(diǎn)。通常作為干點(diǎn)的都是液相點(diǎn)，偶爾可能在系統(tǒng)點(diǎn)上。一般說在某點(diǎn)蒸干，即指干點(diǎn)。3）蒸發(fā)射線：連接水頂點(diǎn)W與被蒸發(fā)系統(tǒng)點(diǎn)的射線，其方向是背離水的頂點(diǎn)的。用于表示系統(tǒng)的蒸發(fā)過程。反之加水時(shí)叫稀釋線。4）結(jié)晶線：一般指在一固一液或二固一液平衡區(qū)中，

60、連接液相點(diǎn)和其平衡固相點(diǎn)之間的連線。它表達(dá)了結(jié)晶過程中液相的變化及與之相對應(yīng)的固相的組成情況。5）操作線：一般指進(jìn)行某種化工操作時(shí)其操作過程中系統(tǒng)點(diǎn)移動的軌跡方向和路線，一般是一條或幾條線，如升、降溫，等溫蒸發(fā)，混合配料等操作時(shí)操作所作的線段。在二至五元體系相圖的變溫過程中，又常將某液相點(diǎn)叫操作點(diǎn)。等溫蒸發(fā)過程分析等溫蒸發(fā)過程分析一、各類相圖的等溫蒸發(fā)過程一、各類相圖的等溫蒸發(fā)過程1 1簡單三元水鹽體系蒸發(fā)過程分析簡單三元水鹽體系蒸發(fā)過程分析階段階段一一二二三三過程情況過程情況濃縮階段濃縮階段KClKCl析出析出KCl+NaClKCl+NaCl共共析析系統(tǒng)點(diǎn)系統(tǒng)點(diǎn)MNMNNQNQQSQS液相點(diǎn)