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第一章 水盐相图

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水盐体系

水盐体系
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

第一节 水盐体系
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
五、其他因素的影响
1．溶剂的影响 2．沉淀颗粒与析出形态的影响 3．化学反应的影响 4．pH的影响 5．压力对盐类溶解度的影响
第三节 相图的性质、作用及学习 方法
一．什么是相图 二．相图的作用 三、相图的局限性 四、相图的现状与发展方向 五、相图的学习方法
一．什么是相图
相图是由点、线、面、体等几何要素构成， 它是把不同压力、温度下的平衡体系中的各 个相、相组成及相之间的相互关系反映出来 一种图解，是溶解度数据的图形化。 相图不仅把盐类的溶解度用适当的几何形式 表示出来，而且从中归纳出规律性，使它成 为具有指导性的理论工具。这种特殊的化学 图称为相图，又叫溶解度图或状态图。

二．相图的作用
相图理论的指导意义在于： 能拟定产品生产的原则性工艺路线及条件； 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，并指导改进生产的方向 和途径； 开发新产品的科学研究； 根据热力学原理，借助于计算机计算平衡时 多元体系的溶解度数据

水盐体系相图及其应用

水盐体系相图及其应用
一．简单三元水盐体系等温图 1．等温图的标绘
（5）划分相区 ①共饱溶液点与平衡的两个固相点分别连直线作为相区划分线，通常每个共饱点能够而
且必须引出二条相区划分线，这种连线是主要的相区划分线。 ②任意二个固相点的连线均可作为相区划分线。 ③依上述二条原则作出的相区划分线不得相互穿过。
序号
1 2
第二节 简单三元水盐体系相图
E1、E2三、元E3相是图二中元，体共系饱中点相已应由的二共元饱体点系，的在点
扩展成三元体系的线了。 P=3，C=3，F=C-P+1=3-3+1=1
（ｔｅ＇）Ｋ
Ｅ２
Ｅ３ Ｗ＇
Ｅ１
Ａ＇ Ｆ（ｔ３）
Ｄ（ｔｅ）
Ｅ
B
Ｈ（ｔe＂）
Ａ
Ｗ 图３-5三元立体图
第二节 简单三元水盐体系相图
（5）点：E点，是三条空间曲线的交点，表示 三个固相（冰、A盐、B盐的共饱溶液， 它是三元体系中新出现的。
A M1
b
50%
M
a
W
M2
（H图2O3）-2
30% 直角等腰三角形坐标
B
二、三元水盐体系组成表示法
3.其他坐标（以局部物质为基准） （1）以水为基准 （2）以干盐为基准
B
gB/100gH2O
b
50 2
40 4
30 b‘
W gH2O/100
gS
500
400 a
300
20 1
a 3
10
M
200 2
100
C
H
b% D
G a%
M
E
A
B
F
L
C%
图3-1 正三角形坐标

《水盐体系相图》(第一章)作业及答案

《水盐体系相图》(第一章)作业及答案

《水盐体系相图》(第一章)作业及答案-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII1-1 计算下列物料的组成，分别用重量%、摩尔%、克/100克水、克/100克盐表示。

（1） 由20克Na 2SO 4、30克K 2SO 4和150H 2O 克组成的物料； （2） 某溶液，含MgCl 2 、NaCl 、 KCl 46.1g/L ，比重为。

其中：Na 2SO 4摩尔质量为，K 2SO 4摩尔质量为，H 2O 摩尔质量为，MgCl 2摩尔质量为，NaCl 摩尔质量为，KCl 摩尔质量为。

(1) 由20克Na 2SO 4、30克K 2SO 4和150克H 2O 组成的物料。

解：a.用重量%表示物料的组成：b.用摩尔%表示物料组成：物料总摩尔数：++=（mol ）c.用克/100克水表示物料组成：d.用克/100克盐表示物料组成：（2）某溶液，含MgCl 2 g/L 、NaCl g/L 、 KCl 46.1g/L ，比重为L 。

解：由题意，1L 溶液中H 2O 的重量为：用重量%表示物料的组成：%00.75%1001503020150:%00.15%100150302030:%00.10%100150302020:24242=⨯++=⨯++=⨯++O H SO K SO Na )(324.802.18150:)(172.03.17430:)(141.00.14220:24242mol O H mol SO K mol SO Na ===%38.96%100637.8324.8:%99.1%100637.8172.0:%63.1%100637.8141.0:24242=⨯=⨯=⨯O H SO K SO Na )100/(00.100100150150:)100/(00.2010015030:)100/(33.1310015020:22242242O gH g O H O gH g SO K O gH g SO Na =⨯=⨯=⨯)100/(00.30010050150:)100/(00.601005030:)100/(00.401005020:24242gS g O H gS g SO K gS g SO Na =⨯=⨯=⨯%21.61%10012878.787:%58.3%10012871.46:%42.1%10012873.18:%78.33%10012878.434:22=⨯=⨯=⨯=⨯O H KCl NaCl MgCl )(618.055.741.46:)(313.044.583.18:)(567.421.958.434:2mol KCl mol NaCl mol MgCl ===b.用摩尔%表示物料组成：溶液总摩尔数：+++=（mol ）c.用克/100克水表示物料组成：d.用克/100克盐表示物料组成：1-2根据数据绘制50℃时，溶液中有CaCl 2存在的KCl 的溶解度曲线。

用水盐相图分析粗盐制备纯盐的原理

用水盐相图分析粗盐制备纯盐的原理

用水盐相图分析粗盐制备纯盐的原理盐在食物调味中的使用，已经悠久历史，至今仍被人们所广泛使用。

盐是一种特殊的矿物质，主要成分是氯化钠（NaCl），也有其他一些杂质。

粗盐是盐的一种类型，其中包含很多杂质。

一般来说，粗盐是一种低品质的盐，它常常是通过蒸发海水来制造的，并且普遍存在含量较高的杂质，包括矿物质、金属离子等。

粗盐一般含有高达2.5％的杂质含量。

要想从粗盐中分离出纯盐，首先需要建立一个水盐相图来分析粗盐制备纯盐的原理。

水盐相图是一个可以描述不同盐溶液的可视化结果，它描述了溶液中各种盐的比例，这可以帮助我们更好地理解和研究不同盐溶液的物理性质，从而制定出合适的方案以达到分离粗盐中的纯盐的目的。

根据水盐相图，我们可以得出以下原理，粗盐制备纯盐的第一步：分离溶液中含量较高的离子，如氯化钙、氯化钾和氯化镁。

这些离子具有较强的电离性，可以被溶液中的离子电荷吸附，因而被迅速分离出来。

第二步：溶液中剩余的杂质被过滤出来，杂质被用一种叫做活性炭的物质过滤，活性炭具有吸附作用，可以将杂质吸附起来。

最后一步：将溶液中的氯化钠进行浓缩，到达目标浓度之后，再将其冷却，即可制成纯净的盐。

因此，利用水盐相图来分析粗盐制备纯盐的原理，需要经历三步：分离溶液中含量较高的离子，将溶液中剩余的杂质过滤出来，并将溶液中的氯化钠进行浓缩，冷却到目标浓度后，即可制成纯净的盐。

这种制备处理方式具有许多优点，首先，由于粗盐和纯盐的分子量差别不大，因此可以有效地抑制了溶解析出的反应，从而有效的分离粗盐中的纯盐，并且损失的杂质也最低，从而节省了大量的成本。

其次，相对于传统的过程，如熔炼、过滤、浓缩等，这种分离法具有环境友好性，可以有效减少污染。

总之，水盐相图在分析粗盐制备纯盐的原理中起着重要的作用，可以有效描述不同盐溶液的物理性质，从而找出合适的方案，用来分离粗盐中的纯盐，并且可以有效降低分离时产生的污染，节省成本。

它可以应用到工业制造中，比如制作食品、添加颜色等。

第一章 水盐相图

第一章 水盐相图
狭义：就是水和盐类组成的体系。
Example：KCl—H2O体系、KCl—K2SO4—H2O体系、表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。
Example：P2O5—CaO—H2O体系(l磷酸二氢钙)、NH3—CO2—H2O（碳酸氢铵） 体系
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。 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。 数据主要通过计算和实验获得。 由于溶液理论不够完整，所以计算只能获得简单的溶解度数 据，而复杂的多组分的相平衡数据还是通过实验来测定。
（1）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，一般只有一个液相，固相可以有多个。
（2）它是一个多相平衡系统（包括不平衡）。 （3）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。 2. 基准 在相图中表示方法和基准是密切相关的。
第一章 绪 论
水盐体系相图（salt-water system phase diagram）
是以几何图形表示水和盐组成体系，在稳定平衡和介稳平衡 条件下，相的数目、种类、组成、存在条件和各相间的浓度 关系，可预测体系中盐类的析出、溶解等相转化规律，探索

水盐体系相图及应用百度云

水盐体系相图及应用百度云

水盐体系相图及应用百度云水盐体系相图是描述水和盐溶液在不同温度和浓度条件下相态变化的图表。

水盐体系的相图主要包括盐的溶解度曲线和盐的结晶曲线。

盐的溶解度曲线是描述在特定温度下盐在水中的溶解度随盐的质量分数变化的曲线。

溶解度曲线可以反映盐的溶解度与温度和质量分数之间的关系。

在溶解度曲线上，存在一条最高溶解度的曲线，该曲线划分了溶液和饱和溶液的区域。

当溶质在溶剂中溶解的质量达到最高溶解度时，溶液即为饱和溶液。

通过溶解度曲线，可以确定在特定温度下最大可溶解的盐的质量。

盐的结晶曲线是描述在特定温度下盐溶液中盐的结晶质量分数随时间变化的曲线。

结晶曲线可以反映盐在饱和溶液中的结晶速度与温度和质量分数之间的关系。

在结晶曲线上，存在一条最低质量分数的曲线，该曲线划分了结晶和溶解的区域。

当溶液中溶质的质量分数低于最低结晶质量分数时，溶液会发生结晶现象。

通过结晶曲线，可以确定在特定温度下最低结晶质量分数的盐的质量。

水盐体系相图的应用非常广泛。

以下是一些常见的应用领域：1. 化学工业：水盐体系相图可以用于盐的制备和提纯过程的控制。

通过控制盐的溶解度和结晶性能，可以提高盐的纯度。

2. 医药行业：水盐体系相图可以用于药物的溶解性和结晶性能的预测。

这对于药物的生产和制剂过程非常重要。

3. 环境科学：水盐体系相图可以用于研究海水淡化和盐湖水处理等领域。

通过了解盐的溶解度和结晶性能，可以制定合理的海水淡化方案和盐湖水处理方案。

4. 地质学：水盐体系相图可以用于地下水和盐岩地层中盐的溶解和析出现象的研究。

这对于地下水资源的开发和盐岩地层的稳定性评价非常重要。

总之，水盐体系相图在多个领域中具有重要的应用价值。

通过了解盐的溶解度和结晶性能，可以优化工业生产过程，改善环境治理方案，以及深入研究地质和生物过程。

用水盐相图分析粗盐制备纯盐的原理

用水盐相图分析粗盐制备纯盐的原理粗盐是一种受广泛应用的普通盐，它的应用领域广泛：食品制造，石油加工，热水蒸发，海水淡化等等。

粗盐的质量和品种不一，有的质量较好，有的质量较差，它们的结构也不尽相同。

因此，在使用粗盐时，有必要对它进行分析，以便于了解粗盐的品种和质量。

用水盐相图分析粗盐是一种常用的分析方法，它可以通过分析粗盐的水盐混合物结构，推断出组成粗盐的物质种类以及含量。

水盐相图分析粗盐，可以帮助我们更好地了解粗盐的质量，从而为后续的制备纯盐提供重要参考依据。

水盐相图分析粗盐的步骤如下：首先，将粗盐和水按某一比例混合，使混合物可以溶解；其次，使用电导率仪和盐度计，测量混合物的电导率和盐度；第三，将测量结果绘制成相图，其中横轴为盐度，纵轴为电导率；最后，根据绘制的相图，分析粗盐的结构和组成，推断出粗盐的品种和含量。

盐是人们食用的基本农产品，其中包括粗盐和精盐。

粗盐在质量方面比精盐差，而精盐是粗盐经少量添加剂处理后的产物。

由于精盐的质量比粗盐高，经常被用于食品生产中。

因此，在制备纯盐时，有必要对粗盐进行水盐相图分析，以更好地掌握粗盐的质量和结构，并为后续的制备纯盐提供重要参考依据。

制备纯盐的步骤如下：首先，用水盐相图分析粗盐，从而掌握粗盐的结构和组成；其次，根据水盐相图分析出来的数据，决定粗盐的净化方法；第三，利用过滤、离心、浓缩和沉淀等技术，进行粗盐的净化处理；最后，将经过净化的粗盐经过一系列烧制、分馏等处理步骤，最终制成纯正的食用盐。

用水盐相图分析粗盐是提高纯盐质量的非常重要的步骤，利用这种分析方法可以更好地掌握粗盐的结构和成分，并为后续的制备纯盐提供重要参考依据。

它可以帮助制备者正确选择净化处理方法，从而保证精盐的质量，从而保证食品的安全和卫生。

综上所述，用水盐相图分析粗盐制备纯盐的原理是：首先，通过水盐相图分析粗盐，了解粗盐的结构和组成；其次，根据分析结果，决定粗盐的净化方法；第三，根据净化方法，经过一系列步骤，最终制成纯正的食用盐。

水盐体系相图及应用下载

水盐体系相图及应用下载
水盐体系相图是描述水和盐溶液在不同条件下相互间的相变和混合行为的图表。

在水盐体系中，由于水可作为溶剂，可以溶解各种盐类物质。

而不同种类和浓度的盐溶液在温度和压力变化时会发生溶解度、相变、晶体生长等现象，这些现象可以通过相图来展示和解释。

水盐体系相图的主要应用包括以下几个方面：
1. 溶解度研究：水盐体系相图可以直观地显示不同温度和浓度下溶解度的变化规律。

通过相图可以确定在不同条件下某种盐类在水中的溶解度，为溶液的配制提供依据。

2. 结晶过程控制：相图可以分析水盐体系中的结晶行为，并确定结晶温度和浓度的范围。

通过控制温度和浓度，可以实现溶液中盐类的结晶过程，制备纯度较高的盐类晶体产品。

3. 蒸发结晶工艺优化：对于蒸发结晶过程，通过相图可以确定盐溶液的饱和度条件和晶体生长的温度范围，从而优化结晶工艺，提高晶体的产量和质量。

4. 盐类分离与提纯：相图不仅可以分析盐的溶解和结晶行为，还可以指导盐类的分离和提纯过程。

通过调整温度和浓度，可以选择性地溶解或结晶某种盐类，实现盐类的纯化。

5. 结晶过程动力学研究：相图可以提供结晶过程的动力学信息，如结晶速率、晶体生长形态等。

这些动力学参数对于优化结晶工艺、控制产品质量具有重要意义。

综上所述，水盐体系相图是研究水和盐溶液相互间相变和混合行为的重要工具，不仅可以解释水盐体系中的现象和规律，还可以指导实际工艺中的操作和优化。

在水处理、化工、食品加工等领域都有广泛的应用。

水盐体系相图及其应用4ppt课件


成分 计算结果g/100g S
KCl 36.5
MgCl2 50.盐 100
第一节 图形表示法
四、干基三角形和干基正方形
2．干基正方形（交互四元体系） (1)各盐分子式必须按等摩尔的反应
式书写。
AY(Na2SO4) D
(2)反应式同一边的两种盐必须放在 正方形的对角线上。对角线上 的两个盐称为盐对。
第一节 图形表示法
五、等温立体坐标图 1．棱锥形——正四面体
（2）几何性质：正四面体下述的五个几何性质
四面体内任一点向四面体的四个面分别引垂线hA、hB、hC、
hW。即a%+b%+c%+w%=100%。
四面体内任一点，分别作与四面体各面平行的截面，则
四个截面在棱上截出的线段长lA、lB、lC、lW之和等于棱 长L，即lA+lB+lC+lW=L。
第一节 图形表示法
四、干基三角形和干基正方形 1．干基三角形 水合物及复盐如何在三角形中表示？
要根据其化学式来求g/100g S 值。 例如：MgCl2·12H2O中，含MgCl2100，含 水为22含7.1；光卤石KCl·MgCl2·6H2O中， KCl43.92，MgCl256.08，H2O63.67。 人造光卤石标在干基三角形图上，为M点。
BB‘E1EE2B——表示B盐及其饱和溶液的两相区，B盐的结晶区；
CC‘E3EE2C——表示C盐及其饱和溶液的两相区，C盐的结晶区。
F=C-P=4-2=2
A＇
C＇ E3
A＇
E3
C＇
E1 B＇ E2
E3
E1
E2 E
A
B＇ E
E1
E2
C

第一章概论第一节ppt课件

几何要素表示的，有些规则是用数学形式表达的。数学研究的 是数与形，其明显特点就是抽象。在相图学习中，还会涉及立 体图形及其投影问题，因此要求读者具有立体几何知识，以及 一定的制图学知识，以便于理解立体相图与各种平面相图之间 的投影关系。 ③ 相图的基本理论不多，但每个具体体系的相图都不同，其中各 个系统的相变规律更是千差万别，只有多看、多练、多分析才 能熟练地应用相图，并创造性地应用相图。
｛ 例如：除杂
不溶性杂质 可溶性杂质
七、凝聚体系
在研究无机盐、金属氧化物以及金属类物 质构成的体系时，总是忽略它们的气相，不考 虑它们压力的微小变化，而只注意固相和液相 之间的平衡及变化关系。像这样的体系称为凝 聚体系。
水盐体系属于凝聚体系！ 相率表达式：f = C - P + 1
第二节 相图的基本概念
(2) 在给定条件下反应 N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g) 达到平衡。系统中 有几个独立的平衡化学反应式，就有几个物种数不独立，R 即为几。 N =3、R =1、R‘ =0, C = N- (R+R') = 2
(3) 在(2)条件下限制进料比［N2］∶［H2］=1∶3，如果同一相中 两种物质的数量保持一定的比例，就构成一个浓度限制条件。有几个 独立浓度限制条件，就可以减少几个描述系统的相的组成的物种数。 N =3、R =1、R‘ =1, C = 3-1-1 = 1。
成若干简单的基本类型相图。 ➢ 应用相图
能描述系统的温度、压力发生变化时，系统的相数、聚集态，系统的总组成及相 组成的变化；会用过程向量法对相图中的系统点进行等温蒸发全过程的分析；会应 用杠杆规则、未析出约分法、物料衡算法在相图上进行工艺过程分析和物料衡算。
第三节 相 律
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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 组分的组成单位
g
1.溶液 mol 2.溶质 （干盐） g mol g mol
g/100g总物质（重量百分比，%wt）
mol/100mol总物质（摩尔百分比，%mol） 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）
得最佳产率等。
即以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） 的一门课程。
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；
第一章
绪论
通过这门课程学习拟达到的目的
1. 掌握相图分析的基本方法和理论；
***体系是一条线或一个面，则系统就是这条直线或平
面上的一个点。
Example： 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）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，一般只有一个液相，固相可以有多个。
（2）它是一个多相平衡系统（包括不平衡）。 （3）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。 2. 基准 在相图中表示方法和基准是密切相关的。
二、溶质本身性质对溶解度的影响
1．离子电荷数的影响 离子电荷数愈高，正负离子之间引力愈大，溶解度 就愈小。 2．离子半径的影响 经验证明，负、正离子半径之比为1.4时，两种离子 之间的引力最大，形成的盐就难溶。负、正离子半径 之比远大于或小于1.4时，则水合作用就占优势，形 成的盐易溶。 3．离子结构的影响 离子的电子层影响着水合作用，水合方式影响着盐 的溶解度。 4．溶解度规律
熔盐体系、硅酸盐体系、有机化合物体系、无机材料体系
等。
差异
尽管相平衡的一般理论对各类体系都适用，但各类体系
本身相平衡情况及反映相平衡特征的相图却各具特点，并
已形成相对独立的学科体系。
第一章 绪 论
水盐体系（salt-water system）
也称作盐水体系，一般是指水和盐组成的体系。 水盐体系广泛涉及天然水、湖泊、海水、盐湖卤水、油气 田卤水、井卤、盐化生产过程、污水处理和酸雨处理等领 域。
狭义：就是水和盐类组成的体系。
Example：KCl—H2O体系、KCl—K2SO4—H2O体系、表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。
Example：P2O5—CaO—H2O体系(l磷酸二氢钙)、NH3—CO2—H2O（碳酸氢铵） 体系
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。
第一节 水盐体系
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
水盐体系的研究对象：水盐体系。

水盐体系：
五、其他因素的影响
1．溶剂的影响 2．沉淀颗粒与析出形态的影响 3．化学反应的影响 4．pH的影响 5．压力对盐类溶解度的影响
第三节 相图的性质、作用及学习方法
一、什么是相图 二、相图的作用 三、相图的局限性 四、相图的现状与发展方向 五、相图的学习方法
一、什么是相图
• 相图是由点、线、面、体等几何要素构成， 它是把不同压力、温度下的平衡体系中的各 个相、相组成及相之间的相互关系反映出来 一种图解，是溶解度数据的图形化。
[4] 苏裕光，王向荣．无机化工生产相图分析（二）[M]．北京：化学 工业出版社,1992．第一版．
[5] 毛源辉．盐业化学工程（上、下）[M]．天津：天津社会科学院出 版社,1994．第一版． [6] 张联科．化工热力学[M]．北京．化学工业出版社．1980．第一 版．
[7] 吕秉玲，林志祥．纯碱生产相图分析[M]．北京．化学工业出版 社．1991．第一版．
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。
•
NaCl KCl H 2O
5 100 20(克 / 100克盐) 5 20 20 100 80(克 / 100克盐) 5 20 100 100 400(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
一、水盐体系的研究对象
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：指形成体系的物质种类数，是一个大概念。
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。
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。 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。 数据主要通过计算和实验获得。 由于溶液理论不够完整，所以计算只能获得简单的溶解度数 据，而复杂的多组分的相平衡数据还是通过实验来测定。
三、相图的局限性
1. 相图数据的来源受限制。 2. 相图反映的是在热力学平衡条件下的规律，这 种平衡往往需要几小时、几天甚至更长的时间 才能达到。而生产实际中出现的只接近平衡的 状态，不是完全的平衡状态。另外，实际过程 中还会出现不饱和及过饱和现象、温度的波动、 固相转化的不完全、固液分离的不完全等现象， 这些都难以在相图中反映。因此，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，只说明相变过程的始态、 终态，不能说明过程进行的速度、原因、机理 等。 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。
第一章 绪 论
水盐体系相图（salt-water system phase diagram）
是以几何图形表示水和盐组成体系，在关系，可预测体系中盐类的析出、溶解等相转化规律，探索
化工生产过程，确定最佳生产条件、制定最优工艺流程、获
0.0856 0.268 5.56 5.91(摩尔)
NaCl KCl H 2O 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
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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。
3.溶剂 （水）
4.离子 之和（总 物质的量）
mol
• 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。 • 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
• 相图不仅把盐类的溶解度用适当的几何形式 表示出来，而且从中归纳出规律性，使它成 为具有指导性的理论工具。这种特殊的化学 图称为相图，又叫溶解度图或状态图。
二、相图的作用
相图理论的指导意义在于：
能拟定产品生产的原则性工艺路线及条件； 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，并指导改进生产的方向和途径； 开发新产品的科学研究； 根据热力学原理，借助于计算机计算平衡时多元 体系的溶解度数据
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章节及学时安排
第一章 绪论
第二章 二元水盐体系相图 第三章 三元水盐体系相图 第四章 四元水盐体系相图 第五章 四元水盐体系相图的应用 第六章 五元水盐体系相图
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