第一章 水盐相图分析

体系内各结晶区
详 图
同离子五元体系相图
五元交互体系Li,Na/Cl,B4O7,CO3-H2O 298K相图
内部结晶区详图
2、研究水盐体系相图的意义
1.从实际应用的角度看 从水溶液中分离盐类是无机化工生产 获得产品的最终步骤。 高纯度高收率 制定加工工艺的基础；由相图的性质 决定的。从水溶液中分离物质的基础
水盐体系相图的研究内容：
水盐体系相图就是专门研究 由水和盐类组成的体系中存在 的相的种类、组成及其转化、 存在界限与浓度、温度、压力 关系规律的一门科学。
相平衡是研究体系相变规律的科学。作 为水盐体系，能影响相的产生、存在、 消失、转化等相变过程的因素只有外部 的温度、压力和体系内的变化因素—组 分浓度的增减。所以作为水盐体系相平 衡的几何表示的相图，主要涉及的都是 不同温度下组分浓度变化与相变化之间 的规律，即溶解度与相变的关系。 凝聚体系皆如此— 相变规律都是研究熔 度、溶解度变化规律的。
KCl能形成 KCl· MgCl2· 6H2O； RbCl能形成RbCl· MgCl2· 6H2O, 在碱金属 族Li、Na、K、Rb、Cs当中为什么唯独 NaCl不能与MgCl2形成类似的化合物,即 复盐NaCl· MgCl2· 6H2O? 这需要从水溶 液中离子的结构性质来认识。 (b) 研究化合物的制备方法 欲制备光卤石KCl· MgCl2· 6H2O，不 可能将摩尔比的三种原料混在一起制 备，不论采用“干法”或“湿法”都 制备不出。
1、什么是水盐体系相图？它的研究内容
经常接触含盐的水溶液，例如食盐水， 或海水、卤水……水盐体系。
水盐体系相图——描述由水和盐组成 的平衡体系中相的存在关系的一种几何 图形。 存在关系——平衡时存在的各相的种 类、组成、存在范围与界限及其转化与 存在条件（浓度、温度、压力）的关系。

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-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。

A M1
b
50%
M
a
W
M2
（H2O） 30%
B
图3-2 直角等腰三角形坐标
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
b% D
G a%
M E
AD=FM=LM=BE=FL= c％ A
这样，可在△ABC任一边上 同时读出系统M(M点)的组成。
B
F
L
C%
图3-1 正三角形坐标
二、三元水盐体系组成表示法
2.直角等腰三角形（以溶液为基准）
这种坐标的读数方 法和正三角形法相同。 由于直角等腰三角形有 斜边，其刻度和直角边 上不同，因此，读数时 可只读直角边上的刻度。 这种坐标可以直接在直 角坐标纸上标绘，十分 方便，而且对于近水点 处的图形适当地放大。 系统M（M点）含B30%， 含A为50%，水则自然为 20%。
P=3，C=3，F=C-P=0 B＇B点盐—的B溶-H解2O度二；元体系中 A＇A点盐—的A溶-H解2度O二；元体系中 P=2，C=2，F=C-P=2-2=0
KCl B
NaCl+KCl+LE
4
KCl+L
3
2 B＇6 5
E
L
4
3 2
1
NaCl+LE
A＇ 1
NaCl A
W