液-液相平衡關系

1、8.2 液液-液相平衡關系液相平衡關系8.2.1 三角形坐標及杠桿定律三角形坐標及杠桿定律（1）三角形坐標三角形坐標 三元混合液的表示方法：等邊三角形直角三角形（常用等腰直角三角形）三角形坐標任意三角形 表示方法表示方法 習慣表示法： 各頂點表示純組分； 每條邊上的點為兩組分混合物； 三角形內(nèi)的各點代表不同組成的三元混合物。A點 ： xA=0.6K點 ： xA=0.6 xB=0.4 P點 ： xA =0.3 xB =0.3 xS=0.4 注意：組成的歸一性，即注意：組成的歸一性，即1ix1.0S00.20.40.60.80.20.40.60.81.0ABPDCFEHGK 三角形坐標 組成的單位

2、組成的單位 常用質(zhì)量分率表示(原則上可用任意單位)。BSPABSPA 任意三角形坐標 直角三角形坐標（2）杠桿定律杠桿定律 三元混合物 mR（xA, xB, xs）和mE（yA, yB, ys ）混合 形成新的混合物mM, ( zA, zB, zs) ：sEsRsMAEARAMERMymxmzmymxmzmmmm 物料衡算將方程整理成如下形式：SSSSAAAAREzyxzyzzxmm 此式說明，三個組成點M、R、E在一條直線上, 即M點位于RE 點的連接線上。 MERMmmRE 稱為杠桿定律稱為杠桿定律RMmMEmRE或： 求和點求和點已知R點、E點，求和點 M。ABS能否將該圖美化？EMRM

3、mmERRMmmEREMmmREMEMR1.01.0 求差點求差點 即從其混合液M中分出組成為(xA, xB, xS)， 質(zhì)量為mR的三元混合物,求剩余的組成及質(zhì)量。ERMRmmMERMEmmmABSEMRMmmERRMmmEREMmmREMEMR1.01.0 8.2.2 三角形相圖三角形相圖 萃取相、萃余相的相平衡關系是萃取設計、計算的基本條件，相平衡數(shù)據(jù)來自實驗或由熱力學關系推算。討論的前提討論的前提: 各組分不發(fā)生化學反應。（1）溶解度曲線及平衡聯(lián)結線溶解度曲線及平衡聯(lián)結線 相平衡數(shù)據(jù)的測定相平衡數(shù)據(jù)的測定：再加入一定量A，攪拌均勻,靜止分層,得到互呈平衡的液-液兩相(共軛相共軛相)，得

4、到另一組平衡數(shù)據(jù).加入的B 、S適量，攪拌均勻，靜止分層，得到互呈平衡的液-液兩相(共軛相)，得到一組平衡數(shù)據(jù)。 混合澄清器單項區(qū)兩項區(qū)Rn B、S部分互溶三角形相圖En聯(lián)結線溶解度曲線SABMKMn（2）數(shù)據(jù)標繪及各區(qū)的狀態(tài)數(shù)據(jù)標繪及各區(qū)的狀態(tài) 溶解度曲線溶解度曲線:各平衡組成點連成一條曲線，稱為溶解度曲線； 聯(lián)結線聯(lián)結線:各對共軛相組成點之間的聯(lián)線，稱為聯(lián)結線； 混溶點混溶點: 曲線內(nèi)為兩相區(qū)，曲線外為單相區(qū)，曲線上的點稱 為混溶點； 臨界混溶點臨界混溶點(褶點褶點) :共軛相的組成相同，其位置和物系有關； 萃取相和萃余相萃取相和萃余相: 以原溶劑為主的相稱為萃余相，以溶劑為 主的相稱為萃

5、取相。（3）幾類物系的相圖幾類物系的相圖 部分互溶物系，部分互溶物系，A、B，A、S 完全互溶，而完全互溶，而B、S部分互部分互 溶；溶； 三角形相圖溶 解 度 曲線聯(lián)結線兩相區(qū)單相區(qū)RnEnSB1.01.00 完全不互溶物系，完全不互溶物系， A、B，A、S 完全互溶，而完全互溶，而B、S完全不互溶。完全不互溶。 共軛相中，一相 S=0 另一相 B=0；ASB完全不互溶物系相圖 第二類物系第二類物系 (具有兩對部分互溶物的物系，A、 B 完全互溶， A、S，B、S部分互溶)兩相區(qū)單相區(qū)溶解度曲線聯(lián)結線RnEn溫度較低時第二類物系三角形相圖單相區(qū)溶解度曲線ASB1.01.00兩相區(qū)單相區(qū)溶解度

6、曲線聯(lián)結線溫度較高時第二類物系三角形相圖兩相區(qū)溶解度曲線ASB1.01.00（4）溫度、壓力對相平衡的影響）溫度、壓力對相平衡的影響3232FCCF 壓力的影響壓力的影響： 壓力的影響較小，可忽略；根據(jù)相律： 溫度的影響：溫度的影響： 溫度的影響敏感，溫度升高， 溶解度增大，兩相區(qū)小， 不利于萃取操作。(5) 輔助曲線輔助曲線問題：問題： 已知一相的組成，如何求取其它共軛相的組成？解決辦法：解決辦法：輔助曲線作圖法作圖法:使用輔助曲線，已知一相的組成可求得另一相的組成。溶解度曲線RnEnCnK輔助線聯(lián)結線 三角形相圖輔助曲線 ASB1.01.00輔助曲線作法：利用輔助曲線求取共軛相組成輔助線在

7、三角形相圖外： 相圖外的輔助線ABKECRCSC輔助線共軛相組成轉(zhuǎn)換到直角坐標中得到的曲線稱為分配曲線。分配曲線。（可由三角形相圖轉(zhuǎn)換）。 8.2.3 分配曲線及分配系數(shù)分配曲線及分配系數(shù) 三元混合物系相平衡關系的另一種表示方法。 (1) 分配曲線分配曲線橫座標：橫座標：萃余相中溶質(zhì)的組成 縱坐標：縱坐標：萃取相中溶質(zhì)的組成第一類物系三角形坐標與分配曲線的轉(zhuǎn)換ABSKEROGDxAyAy=x第一類物系：第一類物系的分配曲線ABKEROGDxAyAy=xSB第二類物系的分配曲線AKERODxAyAy=xS第二類物系(2) 分配系數(shù)分配系數(shù) A組分在兩相中的分配系數(shù)AAAxyRAEAk相中的組成在溶質(zhì)相中的組成在溶質(zhì) 說明：說明： kA和溫度有關，溫度升高，kA下降； 同時與濃度有關，溶質(zhì)濃度升高，kA下降。 但濃度較低時，kA可視為常數(shù)（恒溫、恒壓）。BBBxykAAAxky即：原溶劑的分配系數(shù)：原溶劑的分配系數(shù)：聯(lián)結線斜率對分配系數(shù)的影響：聯(lián)結線斜率對分配系數(shù)的影響：對于完全不互溶物系，濃度常用比質(zhì)量分數(shù)X 、 Y表示。BAAmm