二组分液态部分互溶系统及完全不

时间:2022-11-21 04:38:10 作者:壹号 字数:3500字

§6.7 二组分液态部分互溶系统及完全不互溶系统的气—液平衡相图

1、部分互溶体系

两相液体性质相差较大时,因而在液态混合时仅在一定比例和温度范围内互溶,而在

另外的组成范围只能部分互溶,形成两个液相。这样的系统叫液态部分互溶系统(liquid partially miscible system)。例如,H2O-C6H5OH,H2O-C6H5NH2,H2O-C4H9OH(正丁醇或异丁醇)等系统。

以水(A)—苯胺(B)体系为例子 详细说明

根据水(A)与苯胺(B)的相互溶解度实验数据绘制的H2O(A)-C6H5NH2(B)系统的溶解度

图。图中的横坐标用C6H5NH2(B)的质量分数wB表示。图中曲线FKG的FK段,表示随着温度升高, 苯胺在水中的溶解度增加;而GK段表示随着温度的升高,水在苯胺中的溶解度增加。曲线上的K点叫临界会溶点(critical consolute point),温度为167°C叫临界会溶温度(critical consolute temperature)该系统点对应的组成wB=0.49,在临界会溶温度以上,两组分以任意比例混合都完全互溶形成均相系统。

图6-7-1中,FKG曲线把全图分成两个区域,曲线外的区域为两个组分的完全互溶区,即均相区。曲线以内为两个组分部分互溶的两相区,含两个液相(即分层现象),下层为苯胺在水中的饱和溶液,简称水相,用符号lα(A+B)表示;上层为水在苯胺中的饱和溶液,简称胺相,用符号lβ(A+B)表示。在一定的温度下两相平衡共存(此两相称为共轭相)。

对于不包括气相的凝聚系统,不考虑压力影响(影响很小,可忽略不计),相律为 f'=C-φ'+1 (3-7)

φ'为不包括气相的共存相数目,“1”是只考虑温度,不考虑压力影响的结果。

应用此相律于图3-17对FKG曲线外的均相区,f'=C-φ'+1=2-1+1=2,这两个强度变量即系统的温度与组成,它们可以在该区内独立地改变?KG内的两相区,f'=2-2+1=1,即只有一个强度变量可以独立地改变,也就是温度和组成二者中只有一个可以独立地改变,另一个将随之而定。例如,改变了温度,则组成(两个相的组成)也就随之而定。不再能任意改变,反之亦然。

1)曲线上的最高点B,称为 临界会溶点。 2)温度 TB 为临界会溶温度。 3)共轭溶液: A? 和 A“

图名:bfsxt1。JEPG

水—— 苯胺体系, 有最高临界会溶点。请看相图1

水—— 三乙基胺系统,有最低临界会溶点。 请看相图2

水—— 烟碱体系, 有最高和最低临界会溶点。请看相图3

水—— 乙醚 , 无临界会溶点。 请看相图4

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2、部分互溶系统的温度组成图

(图文件名:chap 6-38。JPEG)

图3-18是包括气相的液态部分互溶系统水(A)-正丁醇(B)的液、液、气平衡相图。 图中上半部分与具有最低恒沸点的两组分的沸点组成图3-11相似,t*A及t*B分别为水及正丁

醇在101.325kPa下的沸点(100°C及117.5°C)。曲线t*AE和t*BE是气相线;曲线t*AC和t*BD是液相线。气相线以上是气相区,气相线与液相线之间为气、液两相平衡区;图中的下半部分,即CED线以下与图3-17相似。系统点在CED线上时可出现三相平衡(C、D两个共轭液相及wB=0.58的气相)。