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1. 立体图
T f, Pb T f, Sn
* *
(1)点,线,面,区分析
熔点:三个,f*=0 二元共晶点:三个
e1
412K
T f, Bi
*
455K 401K
e1,e2, e3 ,f*=1
三元共晶点:一个
e2
e3
e
E1 Sn E3
e ,f* = 0,四相平
b
Pb
衡共存(共晶反应):
l(e) === Pb(a) + Sn(b) + Bi(c) 热
E2
* * * * * *
T f, Pb
*
*
T f, Sn
e1
412K
T f, Bi
*
455K
401K
e2 e
E1
Sn E Bi
e3
Pb
E3
2012-8-6
物理化学
T f, Pb
*
液相面(初晶面):
T f, Pb e 1 ee 3T f, Pb : Pb 初晶面 T f, Sn e 1 ee 2T f, Sn : Sn 初晶面 T f, Bi e 2 ee 3T f, Bi : Bi 初晶面
A(H2O)
三种方法结合 形成循环
A(H2O)
x
D E
z
D’
F D M
F’
E’
E F
y
B
2012-8-6
R
C
物理化学
B
C
2. 形成水合物
如:H2O(A)-Na2SO4(B)-NaCl(C)体系
H2O与Na2SO4形成水合物Na2SO4· 2O(G) 10H
A(H2O) l D E G G lE+ G+ C F D E’ E F A(H2O)
* * *
2012-8-6
Bi
物理化学
Pb
l Pb
若T
* Bi
T T Sn
*
则
l
l Bi
T f, Pb
*
T f, Sn
*
T f, Bi
*
Sn Pb
Bi
e1 e2 e
Sn
e3
Pb
Bi Sn 2012-8-6 Bi物理化学
若T 则
Te
Pb
1
l Pb
e1
l Sn
T f, Pb
* * * * * *
T f, Sn
*
e1
412K
T f, Bi
*
455K
401K
三元共晶面: △HGD,通过 e 点
H
e2 e
e3
G
Pb
Sn D
平行于底面
Bi
2012-8-6 物理化学
二次结晶面:二元共晶线到三元共晶线间的线 段,从一个组元温度轴,通过二次结晶线向另 一个组元温度轴滑动,在空间所留下的轨迹面。
Bi熔点: 271℃
Pb-Sn共晶温度
Sn-Bi共晶温度
182 ℃, 共晶组成
139 ℃, 共晶组成
62%Sn
58%Bi
(e1)
(e2)
Pb-Bi共晶温度
128℃, 共晶组成
45%Pb
(e3)
Pb-Sn-Bi共晶温度 96 ℃, 共晶组成 15%Sn, 32% Pb (e)
2012-8-6 物理化学
B+ G+ C B 17.5 ℃
2012-8-6 物理化学
C
B 25 ℃
C
有复盐生成的体系
当B,C两种盐可以生成稳定 的复盐D,则相图上有: 一个单相区:AEFGH,为不饱和溶液 三个两相区:BEF,DFG和CGH 两个三相区:BFD,DGC 三条溶解度曲线:EF,FG,GH 两个三相点:F和G 如果用AD连线将相图一分为二,则变为两个二盐 一水体系。
E3
e2 e
E1 Sn E2
2012-8-6
e3
Sn Pb
E2
Bi
E
E3
物理化学
Bi
Pb
3. 等温线投影图
越密,液相面越陡
T f, Pb
*
E3 E1 E
T f, Sn
*
T f, Bi
*
e1 e2 e3
Sn
E2
Bi
4. 等温截面图
Pb
e
Sn
T Pb T Bi T Sn T e 1 T e 2 T e 3 T e
2012-8-6 物理化学
T
T
e3
e1
Bi
e2
e
Pb Sn
(2) 冷却过程分析 x → x1:熔体冷却; x1:开始析出固态Bi, T 液相组成将沿x1 y变化; x1 → y: Bi不断析出,熔 体和Bi一起冷却,液相点 和固相点沿不同路径变化;
*
x
T f, Pb
*
f, Sn
x1 e2
e1
T f, Bi
cNaOH↑,三水铝石溶解度↑; BC线: Na2O· 2O3· Al 2.5H2O (水合铝酸钠)在氢氧化钠
溶液中的溶解度曲线;
cNaOH↑,水合铝酸钠溶解度↓; CD线:NaOH· 2O在铝酸钠溶 H 液中的溶解度曲线; C铝酸钠↑,NaOH· 2O溶解度↓ H
物理化学
2012-8-6
(NaOH· 2O = 0.5Na2O· H 1.5H2O)
*
y e
e3
y:同时析出固态Bi和Pb, x2 液相组成将沿y e变化 Sn e :同时析出固态Sn、Bi和Pb, 直到液相消失,过三相共晶面后, 体系继续降温到x2 。
2012-8-6 物理化学
Pb
Bi
2. 投影图
T f, Sn
*
T f, Pb
Pb
*
e1
412K
T f, Bi
*
455K 401K E1 E
§9. 三元系相图简介
一、三元系相图组成的表示法 f* = 3-Φ + 1= 4 –Φ, Φmin = 1 , f*max= 3
三维坐标→ 等边三角立柱
等边三角形——组成三角形 三个立柱侧面——二元相图面 组成三角形的边——二元组成 组成三角形的顶点——纯组元
A
2012-8-6 物理化学
T
T
T
B
C
Cb = Bb’=Pa: 代表体系P中A物的含量; ba’= Cc’=Pb: 代表体系P中B物的含量;
A C wtB→
2012-8-6
B
物理化学
C
A
wtC→
B
30℃下的Na2O-Al2O3-H2O系平衡状态图
90 80
0B线:三水铝石在氢氧化钠
溶液中的溶解度曲线;
T(65.4,三水铝石) H (Na2O· 2O3) Al
70
60 50 40 30 20 10 C 0 10 20 30 40 50 wt(Na2O)→ D(53.5) 60 B E (Na2O· 2O3· Al 2.5H2O)
cC( R ) cC( P ) cC(Q )
B
R P Q
A
a
A
C
3. 杠杆规则 由两个三元体系(M和N)混合得到的
新三元体系点(O)一定在M和N的连
线上,且满足杠杆规则:
W M MO W N NO ,
2012-8-6
M
O N
WO WM WN
物理化学
B
C
4. 重心规则
由三个三元体系(O、M和N)混合得 到的新三元体系点(H)是△MON的 质量重心。
e2
l Sn
Bi
e3
Pb
Pb
e2
Bi
若T
Te
*
3
则
T f, Pb
*
Pb
l Pb
l Pb Sn
T f, Sn
*
T f, Bi
e3
l
Sn
l Bi
e1 e2 e
Sn
Bi
l Sn
e3
Pb
Pb
l Bi Sn
e3
M Bi N Sn
2012-8-6 物理化学
Bi
若T
e
T Te
2012-8-6 物理化学
Na2O-Al2O3-H2O系平衡状态图的绘制就是 通过测定Al2O3在不同浓度NaOH溶液中的
溶解度来完成的。而溶解度的测定有两种
方式:
(1)定温下,将过量的氧化铝或其水合物
加入到一定浓度的氢氧化钠溶液之中,测出
其极限溶解度;
(2)定温下,使过饱和铝酸钠溶液分解, 测出溶液中氧化铝的最低极限值。
B
A M G
A
O H N
C
5. 背向规则 从一个三元体系中不断取走某一组 元,那么该体系的组成点将沿着原 组成点与代表被取走组元的顶点的 连线向着背离该顶点的方向移动
物理化学
P
B
2012-8-6
C
二、简单共晶三元系 由三个组元两两构成简单二元共晶系组成的 如:Pb-Sn-Bi系
Pb熔点: 327℃, Sn熔点: 232℃,
*
3
则
T f, Pb
*
Pb
l Pb
l Pb Sn
l Bi Pb
l Bi
T f, Sn
*
T f, Bi
l
Sn Pb
l Sn
e1 e2 e
Sn M Bi
Bi
l Bi Sn
e3
Pb O
N Sn