第4節(jié)完全互溶的雙液系統(tǒng)

一、p-x圖和T-x圖對于二組分體系，C=2,F=4-P。P至少為1，則F最多為3。這三個變量通常是T，p和組成x。所以要表示二組分體系狀態(tài)圖，需用三個坐標的立體圖表示。§5.4完全互溶的雙液系統(tǒng)保持一個變量為常量，從立體圖上得到平面截面圖。（1）保持溫度不變，得p-x圖較常用（3）保持組成不變，得T-p圖不常用。（2）保持壓力不變，得T-x圖常用1、

p-x圖設(shè)和分別為液體A和B在指定溫度時的飽和蒸氣壓，p為體系的總蒸氣壓二、理想液體混合物每個組分都服從拉烏爾定律這是p-x圖的一種，把液相組成x和氣相組成y畫在同一張圖上。A和B的氣相組成yA和yB的求法如下：2、p-x-y圖已知，，xA或xB，就可把各液相組成對應(yīng)的氣相組成求出，畫在p-x圖上就得p-x-y圖。如果 ，則yA>xA，即易揮發(fā)的組分在氣相中的成分大于液相中的組分，反之亦然。液相區(qū)氣相區(qū)氣-液兩相平衡三、T-x圖亦稱為沸點-組成圖。外壓為大氣壓力，當溶液的蒸氣壓等于外壓時，溶液沸騰，這時的溫度稱為沸點。某組成的蒸氣壓越高，其沸點越低，反之亦然。四、對拉烏爾定律發(fā)生偏差1、一般正偏差或一般負偏差系統(tǒng)2、有最大正偏差和最大負偏差的系統(tǒng)3、柯諾華洛夫規(guī)則圖為A，B二組分氣液平衡的壓力-組成圖。假定溶液的濃度為xB=0.4，則該溶液在25C時的飽和蒸氣壓為：()。

（1）75kPa；

（2）65kPa；

（3）55kPa。答案：1五、杠桿規(guī)則液相和氣相的數(shù)量借助于力學(xué)中的杠桿規(guī)則求算，即以物系點為支點，支點兩邊連結(jié)線的長度為力矩，計算液相和氣相的物質(zhì)的量或質(zhì)量，這就是可用于任意兩相平衡區(qū)的杠桿規(guī)則。xB(α)xB(β)xBn

(β)n

(α)oabωB(α)ωB(β)ωBm

(β)m

(α)oabA和B兩種物質(zhì)的混合物在101325Pa下沸點-組成圖如圖，若將1molA和4molB混合，在101325Pa下先后加熱到t1=200C，t2=400C，t3=600C，根據(jù)沸點-組成圖回答下列問題：（1）上述3個溫度中，什么溫度下平衡系統(tǒng)是兩相平衡？哪兩相平衡？各平衡相的組成是多少？各相的量是多少(mol)？（2）上述3個溫度中，什么溫度下平衡系統(tǒng)是單相？是什么相？解：(1)t2=400C時，平衡系統(tǒng)是兩相平衡。此時是液-氣兩相平衡。各平衡相的組成，如下圖所示，為

xB(l)=0.88,yB=0.50==

n(g)+n(l)=5mol解得：n(l)=4.0mol；n(g)=1.0mol(2)t1=200C時，處于液相；

t

3=600C時，處于氣相。六、精餾原理§5.5部分互溶的雙液系統(tǒng)§5.6完全不互溶的雙液系統(tǒng)一、T-x圖完全不互溶的雙液系統(tǒng)的T－x圖以水-溴苯體系為例，兩者互溶程度極小，而密度相差極大，很容易分開，圖中是蒸氣壓隨溫度變化的曲線。二、水蒸氣蒸餾由表可見