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水盐体系相图及其应用

始态、终态,不能说明这些变化的机理,也不 能说明过程进行的速度。
(4)复杂的多元体系相图还不完善,还只能用 一些近似的手段来反映客观事物。
六.相图知识的特点
相图的特点 (1)比较抽象,但并不很深。 (2)系统性较强。 (3)实践性较强。 掌握相图知识的标准 一是会作图,即根据相平衡数据绘制出相图; 二是会识图,即从相图上认识相平衡的规律; 三是会用图,即用相图分析问题并进行量的计算。
系统:指体系中若干种物质特定量的组合物叫做系统(物 系、复体),是包含在体系中的一个小概念。
体系是一条线或一ple: NaCl—H2O体系;0.9%的生理盐水、26%的 饱和盐水都是系统。
2.水盐系统
水盐系统是化肥、盐、碱生产和自然界常见的反
应系统,它包括盐类的水溶液、结晶和水蒸汽自 然界的海水和盐湖都是典型的水盐系统。水盐系 统属于盐系统,其特征是:
1.掌握相图分析的基本方法和理论, 2.全面掌握三元、四元、五元水盐体系的相图绘 制、读图和用图; 3.熟悉利用相图分析问题和解决问题的方法。
第一章 绪 论
第一节 水盐体系 第二节 盐类的溶解度及其影响因素 第三节 相图的性质、作用及学习方法 第四节 相 律 第五节 相图研究的理论依据
第一节 水盐体系
它是一个凝聚系统,主要是由液相形成的系统, 在这一类系统中,气相可以忽略,一般有一个液 相,固相可以有多个。
它是一个多相平衡系统(包括不平衡)。
压力对平衡状态的影响可以忽略不计
所以相律: f=C-P+1
三.系统的组成
1.表示方法
水盐系统的表示方法要便于作图和计算。对于二元、 三元、四元、五元体系有图形表示和浓度表示方法。
五.相图理论的意义
相图理论的指导意义在于
(1) 能拟定产品生产的原则性工艺过程及条 件;
(2) 能分析、解决生产工艺中的问题,对现 有生产可查定其合理性;
(3) 指导改进生产的方向和途径。
五.相图理论的意义
相图的局限性
(1)任何一个具体的相图,都是以科学实验的 数据为基础作出的。
(2)相图分析的结论与实际之间会存在差距。 (3)相图基于热力学原理,只说明相变过程的
第二节 盐类的溶解度及其影响因素
一、溶解度 二、溶质本身性质对溶解度的影响 三、温度对溶解度的影响 四、盐类溶解的相互影响 五、其他因素的影响
一、溶解度
1.定义: 溶解度:在一定的温度下,某种盐的饱和水溶液的浓度。 盐
及其饱和溶液恰恰处于相平衡的状态。
溶解度——物质的溶解程度,它表示物质在溶剂中溶解能力 的大小。
第一章 绪 论
水盐体系相图是用几何学,也就是图形的方 法研究盐类在水中溶解度变化规律。 (或者说是盐类与水所形成的各种物相之间相互 联系和相互转化规律)。
第一章 绪 论
本课程主要讨论两个方面的内容
1.相图分析的基础概念和基础理论; 2.二、三、四、五元水盐体系相图及其应用;
通过这们课程的学习达到的目的
2.基准
在相图中表示方法和基准是密切相关的。
溶液、溶质(干盐)、溶剂(水)或离子(阳离子、阴离 子、阴阳离子)之和为基准表示
表1-1 浓度表示方法与基准
基准
组分量的度量单位
g 溶液
mol
溶质
g
(干盐) mol
g 溶剂(水)
mol
离子之和
mol
组分的组成单位 g/100g总物质(重量百分比,%wt) mol/100mol总物质(摩尔百分比,%mol)
一.水盐体系的研究对象 二.体系与系统 三.系统的组成 四.相图的概念 五.相图理论的意义 六.相图知识的特点
一.水盐体系的研究对象
1.水盐体系的研究对象:水盐体系。水盐体系相图的研究对 象是水盐体系。
2.水盐体系:
狭义:就是水和盐类组成的体系。
Example:KCl—H2O体系、KCl—K2SO4—H2O体系、NaCl—KCl—MgCl2— H2O体系
广义:除包括水和盐外,还包含了水与酸或碱组成的体系, 另外还包含有水和碱性物及酸性物所构成的体系。
3.适用范围: 水盐体系相图适用于酸碱、化肥、无机盐生产,尤其较早地
应用于以海水、盐湖水、矿盐及各种地下卤水为原料生 产各种盐化工产品的过程。
二.体系与系统
1.体系与系统区别 体系:指明形成体系的物质种类数,是一个大概念。
5 20
H 2O
100 100 400(克 /100克盐) 5 20
(3)摩尔百分组成:
NaCl KCl H 2O
5 0.0856(摩尔) 58.4 20 0.268(摩尔) 74.6 100 5.56(摩尔) 18.0
0.0856 0.268 5.56 5.91(摩尔)
NaCl KCl H 2O
解:(1)重量百分组成:
NaCl
KCl
H 2O
(2)干基重量组成:
5 100% 4% 5 20 100
20 100% 16% 5 20 100
100 100% 80% 5 20 100
NaCl
5 100 20(克 /100克盐)
5 20
KCl
20 100 80(克 /100克盐)
g/100g干盐(g/100g·S) mol/100mol干盐(J值) g/100gH2O(g/100g水)
mol/100molH2O mol阴离子/100mol阴离子之和(离子浓度) mol阳离子/100mol阳离子之和(离子浓度)
mol离子/100mol若干离子之和(J‘值)
例如:20℃时,5克NaCl和20克KCl溶解在100克水中,请用重 量百分组成、干基重量组成、摩尔百分组成表示。
0.0856 100% 1.45% 5.91
0.268 100% 4.54% 5.91 5.56 100% 94.01% 5.91
四. 相图的概念
表格法、解析法、图示法(即用相 图)。
相图是用来反映体系平衡规律的几何 图形。它的优点是,比其他的方法更集 中,更形象,适用范围广泛,因此也就 便于用来分析和解决问题。
盐类在水中的溶解度,首先,由每个物质的本性决定; 其次,受温度的影响较大;再者,受体系中其它盐的存在 的影响;还有溶剂、沉淀颗粒、化学反应、PH值等其他因 素的影响。
2.数据来源 溶解度是构成各类相图的核心部分。
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