解读二组分液态部分互溶系统的温度—组成相图:气相点位于三相平衡线的一端

发布于 2021-04-04 16:58

对于部分互溶的两个液体构成的系统,按照处于平衡时的气、液、液三相的组成关系,可以分为两类:一类是气相组成介于两个液相组成之间,另一类是一个液相组成介于气相组成和另一个液相组成之间,即气相点位于三相平衡线的一端。后一种系统的温度组成相图如下所示:R两点分别为纯和纯的沸点,GL1L2点分别为三相平衡时饱和蒸气、B中的饱和溶液和AB中的饱和溶液三个相点;ML1线和NL2线为两个溶液的溶解度曲线;RL1线是B溶于A中所形成溶液的沸点与液相组成的关系,RG线是相应的沸点与气相组成的关系;QL2线和QG线则是与A溶于B中的溶液相关的液相线和气相线。


对这种系统加热时,它的相态怎么变?下面根据系统的具体组成来讨论。
 
一、当系统组成(物系点)x1介于AM之间时,开始系统中只有一种液体:A为溶剂、B为溶质的不饱和溶液


对组成为x1的系统加热,在x1E 段,随着温度升高,溶液l1仍处于不饱和状态;温度到达E 点对应的值时,l1开始气化、出现气相(g);温度在EF 段时,l1组成沿EL1 线变化,g组成沿 RF 线变化,l1数量逐渐减少,g数量逐渐增加;温度到达F 点对应的值时,l1消失,系统只以g存在;随后进入单一的气相区。
 
二、当系统组成x2靠近M时,开始系统中仍然是只有一种液体:A为溶剂、B为溶质的不饱和溶液


x2E 段,随着温度升高,l1仍处于不饱和状态;温度到达 E 点对应的值时,l1开始气化、出现g;温度在 EH 段时,l1组成沿 EL1 线变化,g组成沿 RG 线变化,l1数量逐渐减少,g数量逐渐增加;温度到达 H 点对应的值时,l1成为饱和溶液,即L1点对应的组成,同时出现A溶于B中的饱和溶液,即L2点对应的组成,g组成也由G点表示,发生如下反应:


H点对应的温度下,新产生的gl2数量按照线段长度L1L2GL1的比例增加,直到l1消失,系统中只有gl2相存在;随后,温度又开始上升,在HF 段时,l2组成沿L2Q 线变化,g组成沿 GF线变化,l2数量逐渐减少,g数量逐渐增加;温度到达F 点对应的值时,l2消失,系统只以g存在;随后进入单一的气相区。
 
三、当系统组成x3介于MN之间时,开始系统中同时存在种饱和溶液A为溶剂、B为溶质的l1B为溶剂、A为溶质的l2,它们被称为共轭溶液。


对组成为x3的系统加热,在x3H 段,随着温度升高,B A 中、AB中的溶解度都增加,两种液体的溶解度(或组成)分别沿ML1线和NL2线变化;温度到达H 点对应的值时,发生如下反应:


H点对应的温度下,新产生的gl2数量按照线段长度L1L2GL1的比例增加,直到l1消失,系统中只有gl2相存在;随后,温度又开始上升,在HF 段时,l2组成沿L2Q 线变化,g组成沿 GF线变化,l2数量逐渐减少,g数量逐渐增加;温度到达F 点对应的值时,l2消失,系统只以g存在;随后进入单一的气相区。
 
四、当系统组成x4介于如下的MN之间时,请同学们自己分析所发生的相变。

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