環(huán)科材料相平衡

環(huán)科材料相平衡第一頁，共五十二頁，2022年，8月28日第六章相平衡

§6.1相律

6.1.1基本概念：相數(shù)，獨(dú)立組分?jǐn)?shù)和自由度1.相數(shù)P相：系統(tǒng)中各處物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)完全相同的均勻部分稱為一相，否則為不同相。不同相有明顯的界面，可以用機(jī)械方法分離它們。純物質(zhì)：氣相，液相，固相不同種類的氣體混合：一相不同種類的液體混合：若相互溶解為一相，相互不溶解為二相不同種類的固體混合：固體一般不互溶，所以有幾種固體就有幾個(gè)固相；同一種固體的不同晶型是不同的固相。若互溶則稱為固溶體或固態(tài)溶液，為一相，如Sb-Bi合金2.（獨(dú)立）組分?jǐn)?shù)C描述系統(tǒng)所需最少數(shù)目的物質(zhì)。物種數(shù)S當(dāng)系統(tǒng)中有一個(gè)獨(dú)立的化學(xué)反應(yīng)，C=S-1當(dāng)系統(tǒng)中有一個(gè)濃度限制條件，C=S-1組分?jǐn)?shù)等于化學(xué)物質(zhì)的數(shù)目(物種數(shù))減去獨(dú)立的化學(xué)平衡反應(yīng)數(shù)減去獨(dú)立的限制條件數(shù)。C=S–R-R’第二頁，共五十二頁，2022年，8月28日第六章相平衡

§6.1相律

6.1.1基本概念：相數(shù)，獨(dú)立組分?jǐn)?shù)和自由度N2、H2和NH3的系統(tǒng)，常溫下，S=3,R=0,R’=0,C=300＝3三組分系統(tǒng)高溫和有催化劑，則S＝3、R＝1、R?＝0，C＝3－1－0＝2二組分系統(tǒng)在反應(yīng)開始之前，真空容器中只放入NH3，則反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)n(N2):n(H2)＝1:3，所以二者的濃度之比為1:3,即知道其中一個(gè)的濃度，另一個(gè)就知道了，則少了一個(gè)獨(dú)立組分。S＝3、R＝1、R?＝1，C＝3－1－1＝1單組分系統(tǒng)3.自由度F已達(dá)平衡的系統(tǒng)，溫度、壓力以及所有相中各組分的濃度可以在一定范圍內(nèi)改變而不產(chǎn)生新相或消失舊相，有幾個(gè)變量可以獨(dú)立改變，則自由度F為幾。第三頁，共五十二頁，2022年，8月28日t/℃系統(tǒng)的飽和蒸氣壓p/kPa平衡壓力p/kPa-200.1260.103193.5×103-150.1910.165156.0×103-100.2870.260110.0×103-50.4220.41459.8×1030.010.6100.6100.610202.338407.3766019.9168047.343水水蒸氣冰水蒸氣冰水100101.325150476.022001554.42503975.4第四頁，共五十二頁，2022年，8月28日

§6.1相律

6.1.1基本概念：相數(shù)，獨(dú)立組分?jǐn)?shù)和自由度純水在氣、液兩相平衡時(shí)，溫度（沸點(diǎn)）、壓力（飽和蒸汽壓）均可以改變，但是其中只有一個(gè)變量（如T）可以獨(dú)立改變，另一個(gè)變量(p)是不能獨(dú)立改變的，它是T的函數(shù)，這個(gè)函數(shù)關(guān)系即克拉佩龍方程式。如果在溫度改變時(shí)，壓力不按函數(shù)關(guān)系變化，也獨(dú)立改變，則必然要有一個(gè)相消失，而不能維持原有的兩相平衡。因此，我們說這一個(gè)系統(tǒng)的自由度F為1。任意組成的二組分鹽水溶液與水蒸氣兩相平衡系統(tǒng)，可以改變的變量有三個(gè)：溫度、壓力（蒸氣壓）和鹽的濃度。但水蒸氣壓力是溫度和鹽濃度的函數(shù)，或者說溶液的沸騰溫度是壓力和鹽濃度的函數(shù)。故這個(gè)系統(tǒng)的自由度F為2.第五頁，共五十二頁，2022年，8月28日§6.1相律

6.1.2相律F與組分?jǐn)?shù)C和相數(shù)P有關(guān):C越大，則F越大；P越大，則F越小。純物，一相時(shí)，有兩個(gè)自由度，所以對于凝聚系統(tǒng)來說，由于壓力對相平衡的影響很小，只考慮溫度的影響，故這時(shí)系統(tǒng)的條件自由度F*=CP

+1N2、H2和NH3的系統(tǒng)，高溫和有催化劑，則S＝3、R＝1、R?＝0，C＝3－1－0＝2F=CP

+2=2-1+2=3在反應(yīng)開始之前，真空容器中只放入NH3，則S＝3、R＝1、R?＝1，C＝3－1－1＝1F=CP

+2=1-1+2=2F=C–P+2第六頁，共五十二頁，2022年，8月28日第六章相平衡

§6.2單組分系統(tǒng)的相圖相圖：描述相平衡時(shí)，系統(tǒng)的溫度（壓力），溫度（組成），壓力（組成）的關(guān)系繪成曲線，這樣的圖形稱為相圖。6.2.1水的相平衡實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)單變量系統(tǒng)中，溫度和壓力間有一定的依賴關(guān)系，因此，應(yīng)該有三種函數(shù)關(guān)系分別代表上述三種兩相平衡，p=f(T)，p=φ(T)，p=ψ(T)。通過實(shí)驗(yàn)測出這三種兩相平衡的溫度和壓力的數(shù)據(jù)。雙變量系統(tǒng)P=1單變量系統(tǒng)P=2無變量系統(tǒng)P=3冰冰水冰水蒸氣水水水蒸氣水蒸氣冰水蒸氣水第七頁，共五十二頁，2022年，8月28日t/℃系統(tǒng)的飽和蒸氣壓p/kPa平衡壓力p/kPa-200.1260.103193.5×103-150.1910.165156.0×103-100.2870.260110.0×103-50.4220.41459.8×1030.010.6100.6100.610202.338407.3766019.9168047.343水水蒸氣冰水蒸氣冰水100101.325150476.022001554.42503975.4第八頁，共五十二頁，2022年，8月28日（1）水與水蒸氣平衡，蒸氣壓力隨溫度升高而增大,為OC線；（2）冰與水蒸氣平衡，蒸氣壓力隨著溫度的升高而增大，為OB線；（3）冰與水平衡，壓力增加，冰的熔點(diǎn)降低,為OA線；（4）在0.01℃和610Pa下，冰、水和水蒸氣同時(shí)共存，呈三相平衡狀態(tài)，為O點(diǎn)。t/℃l(水)g(水蒸氣）s(冰)p/kPa(5)三條曲線把圖分為三個(gè)區(qū),分別表示氣相，液相和固相。0.010.610第九頁，共五十二頁，2022年，8月28日6.2.2水的相圖OC線，水的飽和蒸氣壓曲線OB線，冰的飽和蒸氣壓曲線或升華曲線OA線，冰的熔點(diǎn)曲線Tl(水)g(水蒸氣）s(冰)p第十頁，共五十二頁，2022年，8月28日可以使水冷到0.01℃以下而仍無冰產(chǎn)生，這就是水的過冷現(xiàn)象。這種狀態(tài)的水稱為過冷水。過冷水與其飽和蒸氣的平衡不是穩(wěn)定平衡，但它又可以在一定的時(shí)間內(nèi)存在，故稱之為亞穩(wěn)平衡，并將OC’線以虛線表示O點(diǎn)表示系統(tǒng)內(nèi)冰、水、水蒸氣三相平衡，是個(gè)無變量系統(tǒng)。系統(tǒng)的溫度、壓力（0.01℃，0.610kPa）均不能改變的，稱之為三相點(diǎn)。Tl(水)g(水蒸氣）s(冰)p第十一頁，共五十二頁，2022年，8月28日T·l(水)g(水蒸氣）s(冰)p水由101.3kPa,110oC恒壓降溫到-5oC,描述相變化。t/℃系統(tǒng)的飽和蒸氣壓p/kPa平衡壓力p/kPa-200.1260.103193.5×103-150.1910.165156.0×103-100.2870.260110.0×103-50.4220.41459.8×1030.010.6100.6100.610202.338407.3766019.9168047.343100101.3氣-液氣-固固-液找始態(tài)在圖中位置：101.3kPa,100oC在OC線的b點(diǎn)，始態(tài)在a點(diǎn)第十二頁，共五十二頁，2022年，8月28日第12周星期二主要內(nèi)容

拉烏爾定律，理想溶液二組分理想溶液的壓力－組成相圖杠桿規(guī)則第十三頁，共五十二頁，2022年，8月28日§4.5拉烏爾定律液體的飽和蒸氣壓定溫下，單位時(shí)間內(nèi)由液面蒸發(fā)出的分子數(shù)＝由氣相凝結(jié)回到液面的分子數(shù)時(shí)，稱為氣液兩相平衡，為飽和蒸氣。此飽和蒸氣的壓力為該液體在該溫度的飽和蒸氣壓液體的飽和蒸氣壓正比于單位時(shí)間內(nèi)由氣相凝結(jié)回到液面的分子數(shù)，因此單位時(shí)間內(nèi)由液面蒸發(fā)出的分子數(shù)越多，由氣相凝結(jié)回到液面的分子數(shù)就越多，飽和蒸氣壓越大。當(dāng)溶劑A中溶有少量溶質(zhì)B，液面上A占據(jù)的分率由純?nèi)軇r(shí)的1減至xA，單位時(shí)間內(nèi)由液面蒸發(fā)出的分子數(shù)為純?nèi)軇r(shí)的xA倍，此時(shí)的飽和蒸氣的壓力為純?nèi)軇r(shí)的xA倍：拉烏爾定律適用條件：xA

→1pA＝pA*xA第十四頁，共五十二頁，2022年，8月28日第六章相平衡

§6.3理想溶液的氣液平衡相圖理想溶液的壓力-組成圖理想溶液:分子結(jié)構(gòu)相似,分子大小相近的兩種液體的混合物,各組分在全部濃度范圍都符合拉烏爾定律,稱為理想溶液。［例6-1］29.2℃時(shí)CS2(A)與CH3COCH3(B)的液態(tài)混合物達(dá)氣-液平衡,測得液相組成xB=0.540,混合氣體總壓p=69.79kPa,氣相組成yB=0.400,pA*=56.66kPa,pB*=34.93kPa問：該溶液是否為理想溶液？解：經(jīng)計(jì)算可知，丙酮不符合拉烏爾定律，二硫化碳也不符合拉烏爾定律，因此該溶液不是理想溶液。第十五頁，共五十二頁，2022年，8月28日§6.3理想溶液的氣液平衡相圖6.3.1理想溶液的壓力-組成圖［例6-1］甲苯A和苯B形成理想液態(tài)混合物。已知在90℃兩相純液體的飽和蒸氣壓分別為pA*=54.2kPa和pB*=136.1kPa，求(1)液相組成xB=0.65的溶液的飽和蒸氣壓。

解：各組分在全部濃度范圍都符合拉烏爾定律,稱為理想溶液。第十六頁，共五十二頁，2022年，8月28日§6.3理想溶液的氣液平衡相圖6.3.1理想溶液的壓力-組成圖［例6-1］甲苯A和苯B形成理想液態(tài)混合物。已知在90℃兩相純液體的飽和蒸氣壓分別為pA*=54.2kPa和pB*=136.1kPa，求(2)液相組成xB=0.65的溶液的(飽和)蒸氣的組成yB。

解：第十七頁，共五十二頁，2022年，8月28日p/kPa200AB5010015000.20.00.40.60.81.0t=90℃

圖6.4.1理想液態(tài)混合物甲苯（A）－苯（B）系統(tǒng)的蒸氣壓與液相組成的關(guān)系甲苯A和苯B能形成理想液態(tài)混合物。已知在90℃兩純液體的飽和蒸氣壓分別為54.2kPa和136.1kPa，寫出液相方程并繪圖。xB第十八頁，共五十二頁，2022年，8月28日§6.3理想溶液的氣液平衡相圖

理想溶液的壓力-組成圖(2)氣相線:系統(tǒng)的壓力與氣相組成的關(guān)系p/kPa200AB5010015000.20.00.40.60.81.0t=90℃由于p<pB*，所以yB>xB。A是難揮發(fā)組分，B是易揮發(fā)組分，易揮發(fā)組分在氣相中的相對含量大于它在液相中的相對含量。第十九頁，共五十二頁，2022年，8月28日50100150t=90℃01ABxB200圖6.4.2甲苯（A）-苯（B）系統(tǒng)的壓力與組成圖氣相線:p-yB液相區(qū)氣相區(qū)氣液平衡共存區(qū)液相線：p-xBxlxmxg液相組成xl=0.65，氣相組成xg=0.82，系統(tǒng)總組成xm=0.75第二十頁，共五十二頁，2022年，8月28日§6.3理想溶液的氣液平衡相圖6.3.2杠桿規(guī)則228［例6-1］甲苯A和苯B能形成理想液態(tài)混合物。系統(tǒng)總組成xm=0.75的1mol混合物達(dá)到氣液平衡，液相組成xl=0.65，氣相組成xg=0.82，求：兩相物質(zhì)的量各為幾摩爾？解：設(shè)氣相物質(zhì)的量為ng，則氣相中含苯0.82ngmol,液相中含苯0.65(1-ng)mol,0.75=0.82ng+0.65(1-ng),系統(tǒng)的總的物質(zhì)的量×系統(tǒng)總組成=氣相的物質(zhì)的量×氣相組成+液相的物質(zhì)的量×液相組成系統(tǒng)的總的物質(zhì)的量=氣相的物質(zhì)的量+液相的物質(zhì)的量液相的物質(zhì)的量×（系統(tǒng)總組成-液相組成）=氣相的物質(zhì)的量×（氣相組成-系統(tǒng)總組成）nl×(xm-xl)=ng×(xg-xm)第二十一頁，共五十二頁，2022年，8月28日§6.3理想溶液的氣液平衡相圖6.3.2杠桿規(guī)則22850100150t=90℃01ABxB200xlxmxgnl×(xm-xl)=ng×(xg-xm)在相圖中，系統(tǒng)點(diǎn)在中間，相點(diǎn)在兩邊。相點(diǎn)與系統(tǒng)點(diǎn)的距離是相組成與系統(tǒng)總組成之差，為力臂的長度。相的物質(zhì)的量為力的大小。力臂長則力小，兩相的物質(zhì)的量與兩相點(diǎn)到系統(tǒng)點(diǎn)的距離成反比。第二十二頁，共五十二頁，2022年，8月28日50100150t=100℃01ABxB200圖6.4.2理想液態(tài)混合物甲苯（A）-苯（B）系統(tǒng)的壓力與組成圖cda:液b:飽和液體，有一個(gè)氣泡M:氣-液C:飽和蒸汽，有一滴液體d:氣由杠桿規(guī)則知:b到c,nL/nG由∞減小為0b點(diǎn):系統(tǒng)組成xM=液相組成xBc點(diǎn):系統(tǒng)組成xM=氣相組成yB第二十三頁，共五十二頁，2022年，8月28日例6-1：A－B為理想溶液，某T時(shí)，pA*＝30kPa，pB*＝50kPa（1）總組成xM(B)＝0.45，p＝38kPa時(shí)，幾相？各相組成？p/kPaAB1.0t=常數(shù)LGxB,yBp系統(tǒng)點(diǎn)（２）p＝38kPa時(shí)氣相物質(zhì)的量與液相物質(zhì)的量之比？解：nG（0.526－0.45）＝nL（0.45－0.40)得nG/nL＝0.66解：假設(shè)氣－液平衡p＝30＋（50-30）xB得xB＝0.40pyB＝pB*xB得yB＝0.526總組成介于二者之間，假設(shè)正確。第二十四頁，共五十二頁，2022年，8月28日（3）該溶液由液態(tài)減壓，壓力多大時(shí)開始?xì)饣?？各相組成？p/kPaAB1.0t=常數(shù)LGxB,yBp開始?xì)饣繗饣猓洪_始?xì)饣瘯r(shí)系統(tǒng)組成=液相組成p＝30＋（50-30）xB

xB＝xM(B)＝0.45代入上式得p＝39kPa，求此時(shí)的氣相組成：pyB＝pB*xB得yB＝0.577（4）繼續(xù)減壓，壓力多大時(shí)全部氣化？各相組成？解：全部氣化時(shí)系統(tǒng)組成=氣相組成將yB＝0.45代入得p＝36.6kPa求液相組成：由pyB＝pB*xB得xB＝0.329第二十五頁，共五十二頁，2022年，8月28日第12周星期四主要內(nèi)容

二組分理想溶液的溫度－組成相圖第二十六頁，共五十二頁，2022年，8月28日在恒定壓力下表示二組分系統(tǒng)氣-液平衡時(shí)的溫度與氣（液）相組成關(guān)系的相圖，叫作溫度組成圖。對理想液態(tài)混合物，可通過實(shí)驗(yàn)測定氣液平衡時(shí)兩相組成，繪制其溫度－組成圖。以甲苯－苯系統(tǒng)為例：通過實(shí)驗(yàn)測出常壓下，某溶液氣液平衡時(shí)，沸點(diǎn)為90℃，測出甲苯苯x苯，y苯01t/℃GL900.580.77G-LP=101.3kPa§6.3理想溶液的氣液平衡相圖

理想溶液的溫度-組成圖第二十七頁，共五十二頁，2022年，8月28日與液相區(qū)相鄰的曲線稱為液相線,線上各點(diǎn)為飽和液體,相應(yīng)的溫度t1稱為該液相的泡點(diǎn)，液相線表示了液相組成與泡點(diǎn)的關(guān)系,所以叫泡點(diǎn)線。與氣相區(qū)相鄰的曲線稱為氣相線,線上各點(diǎn)為飽和氣體,相應(yīng)的溫度t2稱為該氣相的露點(diǎn)，氣相線表示了氣相組成與露點(diǎn)的關(guān)系,所以叫露點(diǎn)線。G-L甲苯苯X苯01tGLt1t2液相線泡點(diǎn)線氣相線露點(diǎn)線§6.3理想溶液的氣液平衡相圖

理想溶液的溫度-組成圖第二十八頁，共五十二頁，2022年，8月28日01ABxB甲苯苯T=常數(shù)G-L甲苯苯X苯01tGLp=常數(shù)兩圖不同之處:縱坐標(biāo)變量,壓力(溫度)為定值,氣相區(qū),液相區(qū)位置,易液化組分蒸汽壓大,沸點(diǎn)低第二十九頁，共五十二頁，2022年，8月28日§6.4二組分真實(shí)液態(tài)混合物的氣-液平衡相圖蒸氣壓-液相組成圖若組分的蒸氣壓大于按烏拉爾定律的計(jì)算值，則稱為正偏差，反之，，則稱為負(fù)偏差。第三十頁，共五十二頁，2022年，8月28日t=25℃xBAB00.20.40.60.81.0102030p/kPa圖6.5.1苯(A)-丙酮(B)系統(tǒng)的蒸氣壓與液相組成的關(guān)系(一般正偏差)

一般正偏差的系統(tǒng)：蒸氣總壓對理想情況為正偏差，但在全部組成范圍內(nèi)，混合物的蒸氣壓總是介于兩個(gè)純組分的飽和蒸氣壓之間，如苯-丙酮系統(tǒng)。蒸氣壓-液相組成圖（1）一般偏差系統(tǒng)第三十一頁，共五十二頁，2022年，8月28日AB0.00.20.40.60.81.0602040p/kPat=17℃圖6.5.2氯仿(A)-乙醚(B)系統(tǒng)的蒸氣壓與液相組成的關(guān)系(一般負(fù)偏差)xB

一般負(fù)偏差的系統(tǒng)：蒸氣總壓對理想情況為負(fù)偏差，但在全部組成范圍內(nèi)，混合物的蒸氣總壓均介于兩個(gè)純組分的飽和蒸氣壓之間，如氯仿-乙醚系統(tǒng)。蒸氣壓-液相組成圖（1）一般偏差系統(tǒng)第三十二頁，共五十二頁，2022年，8月28日定性解釋形成正偏差：A－B分子間的吸引力小于各純組分分子間的吸引力；純組分有締合作用，在形成混合物時(shí)發(fā)生解離，則分子數(shù)增多而產(chǎn)生正偏差。吸熱現(xiàn)象（mixH>0），體積增大（mixV>0）形成負(fù)偏差：A－B分子間的吸引力大于各純組分分子間的吸引力；若形成混合物后，兩種不同組分分子間能結(jié)合成締合物，分子數(shù)減少。放熱現(xiàn)象（mixH<0），體積減?。╩ixV<0）第三十三頁，共五十二頁，2022年，8月28日0.00.20.40.60.81.00204060xBt=35℃AB圖6.5.3甲醇(A)-氯仿(B)系統(tǒng)的蒸氣壓與液相組成的關(guān)系(最大正偏差)最大正偏差的系統(tǒng)：蒸氣總壓對理想情況為正偏差，但在某一組成時(shí)，混合物的蒸氣壓比易揮發(fā)純組分的飽和蒸氣壓還大，在曲線上為極大值，如甲醇－氯仿系統(tǒng)。p/kPa（2）最大偏差系統(tǒng)蒸氣壓-液相組成圖第三十四頁，共五十二頁，2022年，8月28日0.40.8t=55.1℃0.00.20.61.0204060801000ABxBp/kPa圖6.5.4氯仿(A)－丙酮(B)系統(tǒng)的蒸氣壓與液相組成的關(guān)系(最大負(fù)偏差)最大負(fù)偏差的系統(tǒng)：蒸氣總壓對理想情況為負(fù)偏差，但在某一組成時(shí)，混合物的蒸氣總壓比難揮發(fā)純組分的飽和蒸氣壓還小，在曲線上為極小值，如氯仿-丙酮系統(tǒng)。（2）最大偏差系統(tǒng)蒸氣壓-液相組成圖第三十五頁，共五十二頁，2022年，8月28日甲醇(A)-氯仿(B)系統(tǒng)的壓力-組成圖0.20.40.60.81.00.0ABp/kPa402060t=35℃g+lg+lglxB最大正偏差系統(tǒng)的完整的壓力-組成相圖：氣相線和液相線畫在一張圖上，兩線在極值點(diǎn)相切§6.4二組分真實(shí)液態(tài)混合物的氣-液平衡相圖6.4.2壓力-組成圖第三十六頁，共五十二頁，2022年，8月28日最大負(fù)偏差系統(tǒng)的完整的壓力-組成相圖：氣相線和液相線畫在一張圖上，兩線在極值點(diǎn)相切氯仿(A)-丙酮(B)系統(tǒng)的壓力-組成圖0.20.40.60.81.00.0ABxB8010060p/kPa第三十七頁，共五十二頁，2022年，8月28日

最大正偏差系統(tǒng)的溫度-組成圖上出現(xiàn)最低點(diǎn)，在此點(diǎn)氣相線和液相線相切。由于對應(yīng)此點(diǎn)組成的液相在該指定的壓力下沸騰時(shí)產(chǎn)生的氣相與液相組成相同，故沸騰時(shí)溫度恒定，且這一溫度又是液態(tài)混合物的最低溫度，故稱之為最低恒沸點(diǎn)，該組成的混合物稱為恒沸混合物?！?.4二組分真實(shí)液態(tài)混合物的氣-液平衡相圖溫度組成圖第三十八頁，共五十二頁，2022年，8月28日甲醇(A)-氯仿(B)系統(tǒng)的溫度－組成圖最大正偏差550.20.40.60.81.00.0ABxB3035404550t/℃恒沸混合物:由液相加熱它,在恒沸點(diǎn)氣化,沸點(diǎn)恒定,氣相組成等于液相組成.恒沸點(diǎn)X=y最大正偏差系統(tǒng),最高點(diǎn)對應(yīng)的混合物的蒸氣壓最大,比易揮發(fā)組分的p*都大,說明該混合物最易揮發(fā),所以沸點(diǎn)最低第三十九頁，共五十二頁，2022年，8月28日甲醇(A)-氯仿(B)系統(tǒng)的壓力－組成圖（左）溫度－組成圖（右）0.20.40.60.81.00.0ABp/kPa402060t=35℃g+lg+lglxB最大正偏差550.20.40.60.81.00.0ABxB3035404550t/℃第四十頁，共五十二頁，2022年，8月28日§6.8二組分固態(tài)不互溶系統(tǒng)的液－固平衡相圖兩種金屬：固態(tài)不互溶，加熱到熔點(diǎn)之上，呈熔融態(tài)，則互溶。選取溫度為縱坐標(biāo)，組成為橫坐標(biāo)。在圖的上方區(qū)域?yàn)楦邷兀捎趦山M分液態(tài)互溶，為單一液相區(qū)。在圖的下方區(qū)域?yàn)榈蜏?，由于兩組分固態(tài)不互溶，為兩固相平衡區(qū)。圖的中部出現(xiàn)固－液平衡區(qū)。第四十一頁，共五十二頁，2022年，8月28日t圖6.8.1固態(tài)完全不互溶系統(tǒng)的相圖1.P點(diǎn)、Q點(diǎn)：A,B的凝固點(diǎn)2.PL線：A的凝固點(diǎn)降低曲線，A液體中溶解了B使A的凝固點(diǎn)降低。固體A的溶解度曲線，溶解度隨T降低而減小。3.過L點(diǎn)的液相a降溫：在L點(diǎn)同時(shí)析出A,B固體，液體a對A,B同時(shí)飽和。4.S1S2線：三相線，A(s)-B(s)-L；F=0，T和三個(gè)相組成都不變,該溫度為低共熔點(diǎn)a第四十二頁，共五十二頁，2022年，8月28日t圖6.8.1固態(tài)完全不互溶系統(tǒng)的相圖5.低共熔混合物：L點(diǎn)對應(yīng)的液相a降溫至低共熔點(diǎn)，兩種固體以確定的比例同時(shí)析出，至完全凝固(b點(diǎn))形成兩固體的混合物。兩種晶體十分細(xì)小，混合得均勻細(xì)膩。a6.將低共熔混合物由固態(tài)(b點(diǎn))加熱,至低共熔點(diǎn)時(shí)融化,其熔點(diǎn)最低,比兩純固體的熔點(diǎn)都低。b第四十三頁，共五十二頁，2022年，8月28日t圖6.8.1固態(tài)完全不互溶系統(tǒng)的相圖l區(qū)：P=1,F=2

L+A(s),L+B(s)，A(s)+B(s)區(qū)：P=2,F=1

A(s)-B(s)-L線：P=3,F=0第四十四頁，共五十二頁，2022年，8月28日t圖6.8.1固態(tài)完全不互溶系統(tǒng)的相圖8.系統(tǒng)a降溫：ab：液b：此時(shí)液相中A達(dá)到飽和，析出一粒A(s)與L平衡。bd：降溫使A(s)的溶解度不斷減小，A(s)不斷析出，析出的是大顆粒晶體。d:液相在L點(diǎn)，對A,B同時(shí)飽和，析出低共熔混合物。P=3，F(xiàn)=0。直到L剩最后一滴，全過程溫度和液相組成始終不變。de:大晶粒A與低共熔混合物混在一起降溫，大晶粒A與低共