1、第第一一 水鹽體系相圖水鹽體系相圖是用幾何學(xué)，也就是圖形的方是用幾何學(xué)，也就是圖形的方法研究鹽類在水中溶解度變化規(guī)律。法研究鹽類在水中溶解度變化規(guī)律。（或者說是鹽類與水所形成的各種物相之間相互（或者說是鹽類與水所形成的各種物相之間相互聯(lián)系和相互轉(zhuǎn)化規(guī)律）。聯(lián)系和相互轉(zhuǎn)化規(guī)律）。 第第一一l本課程主要討論兩個(gè)方面的內(nèi)容本課程主要討論兩個(gè)方面的內(nèi)容1相圖分析的基礎(chǔ)概念和基礎(chǔ)理論；相圖分析的基礎(chǔ)概念和基礎(chǔ)理論；2二、三、四、五元水鹽體系相圖及其應(yīng)用；二、三、四、五元水鹽體系相圖及其應(yīng)用；l通過這們課程的學(xué)習(xí)達(dá)到的目的通過這們課程的學(xué)習(xí)達(dá)到的目的 1.掌握相圖分析的基本方法和理論，掌握相圖分析的基本方

2、法和理論， 2.全面掌握三元、四元、五元水鹽體系的相圖繪全面掌握三元、四元、五元水鹽體系的相圖繪 制、讀圖和用圖；制、讀圖和用圖； 3.熟悉利用相圖分析問題和解決問題的方法。熟悉利用相圖分析問題和解決問題的方法。第第一一章章l第一節(jié)第一節(jié) 水鹽體系水鹽體系l第二節(jié)第二節(jié) 鹽類的溶解度及其影響因素鹽類的溶解度及其影響因素l第三節(jié)第三節(jié) 相圖的性質(zhì)、作用及學(xué)習(xí)方法相圖的性質(zhì)、作用及學(xué)習(xí)方法l第四節(jié)第四節(jié) 相相 律律l第五節(jié)第五節(jié) 相圖研究的理論依據(jù)相圖研究的理論依據(jù)第第一一節(jié)節(jié)水水l一一.水鹽體系的研究對(duì)象水鹽體系的研究對(duì)象l二二.體系與系統(tǒng)體系與系統(tǒng)l三三.系統(tǒng)的組成系統(tǒng)的組成l四四.相圖的概念

3、相圖的概念l五五.相圖理論的意義相圖理論的意義l六六.相圖知識(shí)的特點(diǎn)相圖知識(shí)的特點(diǎn)1.水鹽體系的研究對(duì)象：水鹽體系。水鹽體系相圖的研究對(duì)水鹽體系的研究對(duì)象：水鹽體系。水鹽體系相圖的研究對(duì)象是水鹽體系。象是水鹽體系。2.水鹽體系：水鹽體系：狹義：就是水和鹽類組成的體系。狹義：就是水和鹽類組成的體系。Example：KClH2O體系、體系、KClK2SO4H2O體系、體系、NaClKClMgCl2H2O體系體系廣義：除包括水和鹽外，還包含了水與酸或堿組成的體系，廣義：除包括水和鹽外，還包含了水與酸或堿組成的體系，另外還包含有水和堿性物及酸性物所構(gòu)成的體系。另外還包含有水和堿性物及酸性物所構(gòu)成的體系

4、。 3適用范圍：適用范圍：水鹽體系相圖適用于酸堿、化肥、無機(jī)鹽生產(chǎn)，尤其較早地水鹽體系相圖適用于酸堿、化肥、無機(jī)鹽生產(chǎn)，尤其較早地應(yīng)用于以海水、鹽湖水、礦鹽及各種地下鹵水為原料生應(yīng)用于以海水、鹽湖水、礦鹽及各種地下鹵水為原料生產(chǎn)各種鹽化工產(chǎn)品的過程。產(chǎn)各種鹽化工產(chǎn)品的過程。 1.體系與系統(tǒng)區(qū)別體系：指明形成體系的物質(zhì)種類數(shù)，是一個(gè)大概念。系統(tǒng)：指體系中若干種物質(zhì)特定量的組合物叫做系統(tǒng)（物系、復(fù)體），是包含在體系中的一個(gè)小概念。體系是一條線或一個(gè)面，則系統(tǒng)就是這條直線或平面上的一個(gè)點(diǎn)。Example： NaClH2O體系；0.9%的生理鹽水、26%的 飽和鹽水都是系統(tǒng)。2.水鹽系統(tǒng) 水鹽系統(tǒng)是化

5、肥、鹽、堿生產(chǎn)和自然界常見的反應(yīng)系統(tǒng)，它包括鹽類的水溶液、結(jié)晶和水蒸汽自然界的海水和鹽湖都是典型的水鹽系統(tǒng)。水鹽系統(tǒng)屬于鹽系統(tǒng)，其特征是：l它是一個(gè)凝聚系統(tǒng)，主要是由液相形成的系統(tǒng)，在這一類系統(tǒng)中，氣相可以忽略，一般有一個(gè)液相，固相可以有多個(gè)。l它是一個(gè)多相平衡系統(tǒng)（包括不平衡）。l壓力對(duì)平衡狀態(tài)的影響可以忽略不計(jì)l所以相律： f=C-P+11.表示方法 水鹽系統(tǒng)的表示方法要便于作圖和計(jì)算。對(duì)于二元、三元、四元、五元體系有圖形表示和濃度表示方法。2.基準(zhǔn) 在相圖中表示方法和基準(zhǔn)是密切相關(guān)的。溶液、溶質(zhì)（干鹽）、溶劑（水）或離子（陽離子、陰離子、陰陽離子）之和為基準(zhǔn)表示 表1-1 濃度表示方法與

6、基準(zhǔn)l例如：例如：20時(shí)，時(shí)，5克克NaCl和和20克克KCl溶解在溶解在100克水中，請(qǐng)用重量克水中，請(qǐng)用重量百分組成、干基重量組成、摩爾百分組成表示。百分組成、干基重量組成、摩爾百分組成表示。l解：（解：（1）重量百分組成：）重量百分組成：l（2）干基重量組成：）干基重量組成：l %80%100100205100%16%10010020520%4%10010020552OHKClNaCl)100/(400100205100)100/(8010020520)100/(2010020552克鹽克克鹽克克鹽克OHKClNaCl（3）摩爾百分組成：）摩爾百分組成：)(56. 50 .18100)(

7、268. 06 .7420)(0856. 04 .5852摩爾摩爾摩爾OHKClNaCl)(91. 556. 5268. 00856. 0摩爾%01.94%10091. 556. 5%54. 4%10091. 5268. 0%45. 1%10091. 50856. 02OHKClNaCl四四. . 相相圖圖l 表格法、解析法、圖示法（即用相表格法、解析法、圖示法（即用相圖）。圖）。 l 相圖相圖是用來反映體系平衡規(guī)律的幾何是用來反映體系平衡規(guī)律的幾何圖形。它的優(yōu)點(diǎn)是，比其他的方法更集圖形。它的優(yōu)點(diǎn)是，比其他的方法更集中，更形象，適用范圍廣泛，因此也就中，更形象，適用范圍廣泛，因此也就便于用來分

8、析和解決問題便于用來分析和解決問題。l相圖理論的指導(dǎo)意義在于相圖理論的指導(dǎo)意義在于（1） 能擬定產(chǎn)品生產(chǎn)的原則性工藝過程及條能擬定產(chǎn)品生產(chǎn)的原則性工藝過程及條件；件；（2） 能分析、解決生產(chǎn)工藝中的問題，對(duì)現(xiàn)能分析、解決生產(chǎn)工藝中的問題，對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)可查定其合理性；有生產(chǎn)可查定其合理性；（3） 指導(dǎo)改進(jìn)生產(chǎn)的方向和途徑。指導(dǎo)改進(jìn)生產(chǎn)的方向和途徑。五五. .相相圖圖理理相圖的局限性相圖的局限性（1）任何一個(gè)具體的相圖，都是以科學(xué)實(shí)驗(yàn)的）任何一個(gè)具體的相圖，都是以科學(xué)實(shí)驗(yàn)的 數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)作出的。數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)作出的。（2）相圖分析的結(jié)論與實(shí)際之間會(huì)存在差距。）相圖分析的結(jié)論與實(shí)際之間會(huì)存在差距。（3）相圖

9、基于熱力學(xué)原理，只說明相變過程的）相圖基于熱力學(xué)原理，只說明相變過程的始態(tài)、終態(tài)，不能說明這些變化的機(jī)理，也不始態(tài)、終態(tài)，不能說明這些變化的機(jī)理，也不能說明過程進(jìn)行的速度。能說明過程進(jìn)行的速度。（4）復(fù)雜的多元體系相圖還不完善，還只能用）復(fù)雜的多元體系相圖還不完善，還只能用一些近似的手段來反映客觀事物。一些近似的手段來反映客觀事物。六六. .相相圖圖知知相圖的特點(diǎn)相圖的特點(diǎn)（1）比較抽象，但并不很深。）比較抽象，但并不很深。 （2）系統(tǒng)性較強(qiáng)。）系統(tǒng)性較強(qiáng)。 （3）實(shí)踐性較強(qiáng)。）實(shí)踐性較強(qiáng)。 掌握相圖知識(shí)的標(biāo)準(zhǔn)掌握相圖知識(shí)的標(biāo)準(zhǔn)一是會(huì)作圖，即根據(jù)相平衡數(shù)據(jù)繪制出相圖；一是會(huì)作圖，即根據(jù)相平衡數(shù)

10、據(jù)繪制出相圖；二是會(huì)識(shí)圖，即從相圖上認(rèn)識(shí)相平衡的規(guī)律；二是會(huì)識(shí)圖，即從相圖上認(rèn)識(shí)相平衡的規(guī)律；三是會(huì)用圖，即用相圖分析問題并進(jìn)行量的計(jì)算。三是會(huì)用圖，即用相圖分析問題并進(jìn)行量的計(jì)算。 一、溶解度一、溶解度二、溶質(zhì)本身性質(zhì)對(duì)溶解度的影響二、溶質(zhì)本身性質(zhì)對(duì)溶解度的影響三、溫度對(duì)溶解度的影響三、溫度對(duì)溶解度的影響四、鹽類溶解的相互影響四、鹽類溶解的相互影響五、其他因素的影響五、其他因素的影響1定義：定義：溶解度：溶解度：在一定的溫度下，某種鹽的飽和水溶液的濃度。在一定的溫度下，某種鹽的飽和水溶液的濃度。 鹽鹽及其飽和溶液恰恰處于相平衡的狀態(tài)。及其飽和溶液恰恰處于相平衡的狀態(tài)。溶解度溶解度物質(zhì)的溶解程

11、度，它表示物質(zhì)在溶劑中溶解能力物質(zhì)的溶解程度，它表示物質(zhì)在溶劑中溶解能力的大小。的大小。 鹽類在水中的溶解度，首先，由每個(gè)物質(zhì)的本性決定；鹽類在水中的溶解度，首先，由每個(gè)物質(zhì)的本性決定；其次，受溫度的影響較大；再者，受體系中其它鹽的存在其次，受溫度的影響較大；再者，受體系中其它鹽的存在的影響；還有溶劑、沉淀顆粒、化學(xué)反應(yīng)、的影響；還有溶劑、沉淀顆粒、化學(xué)反應(yīng)、PH值等其他因值等其他因素的影響。素的影響。2數(shù)據(jù)來源數(shù)據(jù)來源溶解度是構(gòu)成各類相圖的核心部分。溶解度是構(gòu)成各類相圖的核心部分。數(shù)據(jù)主要通過計(jì)算和實(shí)驗(yàn)獲得。數(shù)據(jù)主要通過計(jì)算和實(shí)驗(yàn)獲得。 由于溶液理論不夠完整，所以計(jì)算只能獲得簡(jiǎn)單的溶解度數(shù)由

12、于溶液理論不夠完整，所以計(jì)算只能獲得簡(jiǎn)單的溶解度數(shù)據(jù)，而復(fù)雜的多組分的相平衡數(shù)據(jù)還是通過實(shí)驗(yàn)來測(cè)定。據(jù)，而復(fù)雜的多組分的相平衡數(shù)據(jù)還是通過實(shí)驗(yàn)來測(cè)定。1離子電荷數(shù)的影響離子電荷數(shù)的影響 離子電荷數(shù)愈高，正負(fù)離子之間引力愈大，溶解度離子電荷數(shù)愈高，正負(fù)離子之間引力愈大，溶解度就愈小。就愈小。2離子半徑的影響離子半徑的影響 經(jīng)驗(yàn)證明，負(fù)、正離子半徑之比為經(jīng)驗(yàn)證明，負(fù)、正離子半徑之比為1.4時(shí)，兩種離子時(shí)，兩種離子之間的引力最大，形成的鹽就難溶。負(fù)、正離子半徑之間的引力最大，形成的鹽就難溶。負(fù)、正離子半徑之比遠(yuǎn)大于或小于之比遠(yuǎn)大于或小于1.4時(shí)，則水合作用就占優(yōu)勢(shì)，形時(shí)，則水合作用就占優(yōu)勢(shì)，形成的鹽

13、易溶。成的鹽易溶。3離子結(jié)構(gòu)的影響離子結(jié)構(gòu)的影響 離子的電子層影響著水合作用，水合方式影響著鹽離子的電子層影響著水合作用，水合方式影響著鹽的溶解度。的溶解度。4溶解度規(guī)律溶解度規(guī)律 濃度濃度克無水鹽克無水鹽/100克水克水20406080100020406080100NH4HCO3Na2SO4K2SO4(NH4)2HPO4Na2SO410H2OKNO3t圖圖1-1 一些鹽在水中的溶解度曲線一些鹽在水中的溶解度曲線ABbaA0H2OBE1E2E3E4圖11 鹽類溶解的相互影響五、五、其其他他因因1溶劑的影響溶劑的影響2沉淀顆粒與析出形態(tài)的影響沉淀顆粒與析出形態(tài)的影響3化學(xué)反應(yīng)的影響化學(xué)反應(yīng)的影響

14、4pH的影響的影響5壓力對(duì)鹽類溶解度的影響壓力對(duì)鹽類溶解度的影響第第三三節(jié)節(jié)相相圖圖的的性性質(zhì)、質(zhì)、一什么是相圖一什么是相圖二相圖的作用二相圖的作用三、相圖的局限性三、相圖的局限性四、相圖的現(xiàn)狀與發(fā)展方向四、相圖的現(xiàn)狀與發(fā)展方向五、相圖的學(xué)習(xí)方法五、相圖的學(xué)習(xí)方法一一什什么么l 相圖相圖是由點(diǎn)、線、面、體等幾何要素構(gòu)成，是由點(diǎn)、線、面、體等幾何要素構(gòu)成，它是把不同壓力、溫度下的平衡體系中的各它是把不同壓力、溫度下的平衡體系中的各個(gè)相、相組成及相之間的相互關(guān)系反映出來個(gè)相、相組成及相之間的相互關(guān)系反映出來一種圖解，一種圖解，是溶解度數(shù)據(jù)的圖形化是溶解度數(shù)據(jù)的圖形化。l相圖不僅把鹽類的溶解度用適當(dāng)

15、的幾何形式相圖不僅把鹽類的溶解度用適當(dāng)?shù)膸缀涡问奖硎境鰜恚覐闹袣w納出規(guī)律性，使它成表示出來，而且從中歸納出規(guī)律性，使它成為具有指導(dǎo)性的理論工具。這種特殊的化學(xué)為具有指導(dǎo)性的理論工具。這種特殊的化學(xué)圖稱為相圖，圖稱為相圖，又叫溶解度圖或狀態(tài)圖又叫溶解度圖或狀態(tài)圖。二二相相相圖理論的指導(dǎo)意義在于：相圖理論的指導(dǎo)意義在于：l能擬定產(chǎn)品生產(chǎn)的原則性工藝路線及條件；能擬定產(chǎn)品生產(chǎn)的原則性工藝路線及條件；l能分析、解決生產(chǎn)工藝中的問題，對(duì)現(xiàn)有生能分析、解決生產(chǎn)工藝中的問題，對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)可查定其合理性，并指導(dǎo)改進(jìn)生產(chǎn)的方向產(chǎn)可查定其合理性，并指導(dǎo)改進(jìn)生產(chǎn)的方向和途徑；和途徑；l開發(fā)新產(chǎn)品的科學(xué)研究；開發(fā)新

16、產(chǎn)品的科學(xué)研究；l根據(jù)熱力學(xué)原理，借助于計(jì)算機(jī)計(jì)算平衡時(shí)根據(jù)熱力學(xué)原理，借助于計(jì)算機(jī)計(jì)算平衡時(shí)多元體系的溶解度數(shù)據(jù)多元體系的溶解度數(shù)據(jù) l相圖數(shù)據(jù)的來源受限制相圖數(shù)據(jù)的來源受限制。l相圖反映的是在熱力學(xué)平衡條件下的規(guī)律相圖反映的是在熱力學(xué)平衡條件下的規(guī)律，這這種平衡往往需要幾小時(shí)、幾天甚至更長(zhǎng)的時(shí)間種平衡往往需要幾小時(shí)、幾天甚至更長(zhǎng)的時(shí)間才能達(dá)到。而生產(chǎn)實(shí)際中出現(xiàn)的只接近平衡的才能達(dá)到。而生產(chǎn)實(shí)際中出現(xiàn)的只接近平衡的狀態(tài)，不是完全的平衡狀態(tài)。另外，實(shí)際過程狀態(tài)，不是完全的平衡狀態(tài)。另外，實(shí)際過程中還會(huì)出現(xiàn)不飽和及過飽和現(xiàn)象、溫度的波動(dòng)、中還會(huì)出現(xiàn)不飽和及過飽和現(xiàn)象、溫度的波動(dòng)、固相轉(zhuǎn)化的不完全

17、、固液分離的不完全等現(xiàn)象，固相轉(zhuǎn)化的不完全、固液分離的不完全等現(xiàn)象，這些都難以在相圖中反映。因此，這些都難以在相圖中反映。因此，相圖分析的相圖分析的結(jié)論與實(shí)際之間會(huì)存在差距。結(jié)論與實(shí)際之間會(huì)存在差距。l相圖基于熱力學(xué)原理，只說明相變過程的始態(tài)、相圖基于熱力學(xué)原理，只說明相變過程的始態(tài)、終態(tài)，不能說明過程進(jìn)行的速度、原因、機(jī)理終態(tài)，不能說明過程進(jìn)行的速度、原因、機(jī)理等等。l復(fù)雜的多元體系相圖還不完善，還只能用一些復(fù)雜的多元體系相圖還不完善，還只能用一些近似的手段來反映客觀事物近似的手段來反映客觀事物。四、四、相相圖圖的的現(xiàn)現(xiàn)有三種方法：有三種方法：（1）Pitzer的電解質(zhì)理論；的電解質(zhì)理論；（

18、2）活度系數(shù)模型；）活度系數(shù)模型；（3）狀態(tài)方程。）狀態(tài)方程。五、五、相相圖圖的的1學(xué)好相圖要注意以下三點(diǎn)：學(xué)好相圖要注意以下三點(diǎn)：循序漸進(jìn)。循序漸進(jìn)。深刻理解點(diǎn)、線、面、體等幾何要素的意義。深刻理解點(diǎn)、線、面、體等幾何要素的意義。掌握相圖基本理論，學(xué)會(huì)舉一反三。掌握相圖基本理論，學(xué)會(huì)舉一反三。2 掌握相圖知識(shí)的標(biāo)準(zhǔn)有掌握相圖知識(shí)的標(biāo)準(zhǔn)有“三會(huì)三會(huì)”：一是一是會(huì)作圖會(huì)作圖，即根據(jù)相平衡數(shù)據(jù)繪制出相圖；，即根據(jù)相平衡數(shù)據(jù)繪制出相圖；二是二是會(huì)識(shí)圖會(huì)識(shí)圖，即從相圖上認(rèn)識(shí)相平衡的規(guī)律；，即從相圖上認(rèn)識(shí)相平衡的規(guī)律；三是三是會(huì)用圖會(huì)用圖，即用相圖分析問題并進(jìn)行量的計(jì)算。，即用相圖分析問題并進(jìn)行量的計(jì)算

19、。 第第四四節(jié)節(jié)一、相一、相二、組分?jǐn)?shù)二、組分?jǐn)?shù)三、自由度三、自由度四、相律四、相律一、一、凡物理狀態(tài)和化學(xué)組成完全均一的部分，在熱力學(xué)上稱為相。相相與與1324圖圖1-2 KClH2O系統(tǒng)多相共存示意圖系統(tǒng)多相共存示意圖1水蒸汽水蒸汽 2飽和溶液飽和溶液3冰冰 4KCl結(jié)晶結(jié)晶二、二、組組 組分?jǐn)?shù)是構(gòu)成平衡體系各相所需要的、組分?jǐn)?shù)是構(gòu)成平衡體系各相所需要的、可以選擇的最少物種數(shù)可以選擇的最少物種數(shù)。 組分可以是一個(gè)化學(xué)元素，也可以是一組分可以是一個(gè)化學(xué)元素，也可以是一個(gè)化合物。組分?jǐn)?shù)是體系的重要依據(jù)，個(gè)化合物。組分?jǐn)?shù)是體系的重要依據(jù)，又是繪制相圖的重要參數(shù)，它可以大致又是繪制相圖的重要參數(shù)，

20、它可以大致反應(yīng)出體系的復(fù)雜程度。反應(yīng)出體系的復(fù)雜程度。水鹽體系組分?jǐn)?shù)的簡(jiǎn)捷表達(dá)組分?jǐn)?shù)=體系中組成鹽的正、負(fù)離子數(shù)之和三、三、自自 在自然界和化工生產(chǎn)中，人們對(duì)體系中各相的存在、在自然界和化工生產(chǎn)中，人們對(duì)體系中各相的存在、消失和生成十分注意。促使各相生成和消失的內(nèi)在因消失和生成十分注意。促使各相生成和消失的內(nèi)在因素是各種鹽的濃度、外界條件如溫度和壓力的變化引素是各種鹽的濃度、外界條件如溫度和壓力的變化引起的。而溫度、壓力和各個(gè)鹽的濃度是可以獨(dú)立改變起的。而溫度、壓力和各個(gè)鹽的濃度是可以獨(dú)立改變的。有時(shí)改變一個(gè)變量就會(huì)引起相的變化，有時(shí)改變的。有時(shí)改變一個(gè)變量就會(huì)引起相的變化，有時(shí)改變兩個(gè)變量也

21、不會(huì)引起相的變化。所謂獨(dú)立變量的改變，兩個(gè)變量也不會(huì)引起相的變化。所謂獨(dú)立變量的改變，都是指在一定范圍內(nèi)的改變，而不是毫無限制的改變。都是指在一定范圍內(nèi)的改變，而不是毫無限制的改變。這個(gè)變量的改變不受其他變量的制約，這是獨(dú)立的含這個(gè)變量的改變不受其他變量的制約，這是獨(dú)立的含義。最后強(qiáng)調(diào)的是，自由度是指參變量的數(shù)目，可以義。最后強(qiáng)調(diào)的是，自由度是指參變量的數(shù)目，可以是是0、1、2、3等。等。 通常，自由度用通常，自由度用F表示。表示。 四、四、 FCP2式中式中F獨(dú)立參變量數(shù)目，即自由度；獨(dú)立參變量數(shù)目，即自由度；.C獨(dú)立組分?jǐn)?shù)；獨(dú)立組分?jǐn)?shù)；P平衡共存的相的數(shù)目；平衡共存的相的數(shù)目；2指溫度和壓

22、力兩個(gè)變量。指溫度和壓力兩個(gè)變量。水鹽體系屬于凝聚體系，一般是處在大氣之中，因?yàn)閴核}體系屬于凝聚體系，一般是處在大氣之中，因?yàn)閴毫?duì)水鹽體系平衡影響甚微，所以可以不考慮壓力這力對(duì)水鹽體系平衡影響甚微，所以可以不考慮壓力這一外界變量對(duì)平衡的影響。一外界變量對(duì)平衡的影響。因而對(duì)水鹽體系，我們用因而對(duì)水鹽體系，我們用“減相律減相律”，即凝聚體系相律。即凝聚體系相律。其表達(dá)形式為其表達(dá)形式為 FCP1式中的式中的1指溫度這一變量，式中的指溫度這一變量，式中的P不包括氣相在內(nèi)，也不包括氣相在內(nèi)，也不考慮空氣的存在。讀者在應(yīng)用時(shí)要特別注意。不考慮空氣的存在。讀者在應(yīng)用時(shí)要特別注意。第第五五節(jié)節(jié)相相圖圖研

23、研一、連續(xù)原理一、連續(xù)原理二、相應(yīng)（對(duì)應(yīng)）原理二、相應(yīng)（對(duì)應(yīng)）原理三、化學(xué)變化統(tǒng)一性原理三、化學(xué)變化統(tǒng)一性原理四、奧斯瓦爾德逐次分段進(jìn)行規(guī)則四、奧斯瓦爾德逐次分段進(jìn)行規(guī)則五、相區(qū)鄰接規(guī)則五、相區(qū)鄰接規(guī)則六、直線規(guī)則六、直線規(guī)則七、杠桿規(guī)則七、杠桿規(guī)則八、向量法則八、向量法則九、水鹽體系書寫的形式及相圖繪制要求九、水鹽體系書寫的形式及相圖繪制要求B（鹽）abETA（H2O）B+LBA+LAA+BLE1E2 在體系中每一個(gè)化學(xué)個(gè)體或每一個(gè)可變組成的相都和相圖上在體系中每一個(gè)化學(xué)個(gè)體或每一個(gè)可變組成的相都和相圖上一定的幾何圖形相對(duì)應(yīng)，而且體系中所發(fā)生的一切變化都以相對(duì)一定的幾何圖形相對(duì)應(yīng)，而且體系中

24、所發(fā)生的一切變化都以相對(duì)應(yīng)的幾何圖形（點(diǎn)、線、面、體）得到反映。應(yīng)的幾何圖形（點(diǎn)、線、面、體）得到反映。例如上圖中：例如上圖中：1 1縱軸縱軸左縱軸的純水一元體系，其中左縱軸的純水一元體系，其中a a點(diǎn)為冰點(diǎn)，是液相水與固相冰處于點(diǎn)為冰點(diǎn)，是液相水與固相冰處于相平衡。相平衡。右縱軸為純鹽右縱軸為純鹽B B的一元體系，其中的一元體系，其中b b為為B B組份的凝固點(diǎn)，是液相組份的凝固點(diǎn)，是液相B B與固與固相相B B處于相平衡。處于相平衡。2 2點(diǎn)點(diǎn)E E點(diǎn)表示與冰和點(diǎn)表示與冰和B B鹽兩個(gè)固相平衡的共飽溶液。鹽兩個(gè)固相平衡的共飽溶液。三、三、化化學(xué)學(xué)變變化化 不論什么體系，只要體系發(fā)生的變化不

25、論什么體系，只要體系發(fā)生的變化相似，它們的相圖（指幾何圖形）就相相似，它們的相圖（指幾何圖形）就相似，故在理論上研究相圖時(shí)，往往不是似，故在理論上研究相圖時(shí)，往往不是以物質(zhì)分類，而是以發(fā)生什么變化來分以物質(zhì)分類，而是以發(fā)生什么變化來分類。類。 如果在一過程中，物質(zhì)可以呈現(xiàn)不同形如果在一過程中，物質(zhì)可以呈現(xiàn)不同形態(tài)，然后又經(jīng)過穩(wěn)定性處于中間的形態(tài)，態(tài)，然后又經(jīng)過穩(wěn)定性處于中間的形態(tài)，最后才到達(dá)最穩(wěn)定的形態(tài)。這一原則在最后才到達(dá)最穩(wěn)定的形態(tài)。這一原則在相變化過程中是普遍存在的，如水合物相變化過程中是普遍存在的，如水合物的轉(zhuǎn)變。當(dāng)然，這一規(guī)則不是絕對(duì)的，的轉(zhuǎn)變。當(dāng)然，這一規(guī)則不是絕對(duì)的，也會(huì)有例外。

26、也會(huì)有例外。五、五、相相區(qū)區(qū)l在在n元相圖中，某個(gè)區(qū)內(nèi)相的總數(shù)與鄰接的相區(qū)內(nèi)相的總元相圖中，某個(gè)區(qū)內(nèi)相的總數(shù)與鄰接的相區(qū)內(nèi)相的總數(shù)之間必須滿足下式：數(shù)之間必須滿足下式：lR1=R-D-D+0l式中式中 R1鄰接的二個(gè)相區(qū)邊界的維數(shù)；鄰接的二個(gè)相區(qū)邊界的維數(shù)；lR相圖（或指相圖一個(gè)截面）的維數(shù)；相圖（或指相圖一個(gè)截面）的維數(shù)；lD-從一個(gè)相區(qū)通過邊界進(jìn)入鄰接區(qū)的另一個(gè)區(qū)后，消從一個(gè)相區(qū)通過邊界進(jìn)入鄰接區(qū)的另一個(gè)區(qū)后，消失的相的數(shù)目；失的相的數(shù)目；lD+從一個(gè)相區(qū)越過邊界進(jìn)入另一個(gè)相區(qū)后新出現(xiàn)的從一個(gè)相區(qū)越過邊界進(jìn)入另一個(gè)相區(qū)后新出現(xiàn)的相的數(shù)目。相的數(shù)目。l式中的維數(shù)：點(diǎn)的維數(shù)是式中的維數(shù)：點(diǎn)的維

27、數(shù)是0，一條線的維數(shù)是，一條線的維數(shù)是1，平面的，平面的維數(shù)是維數(shù)是2，立體空間維數(shù)是，立體空間維數(shù)是3。上式可適用于一元至六元。上式可適用于一元至六元相圖的立體圖、投影圖和截面圖。此規(guī)則可以用來檢驗(yàn)相圖的立體圖、投影圖和截面圖。此規(guī)則可以用來檢驗(yàn)出的相圖是否正確，但對(duì)出的相圖是否正確，但對(duì)R1=0時(shí)無效。時(shí)無效。六、六、直直 當(dāng)把當(dāng)把A、B兩種物質(zhì)混合為系統(tǒng)兩種物質(zhì)混合為系統(tǒng)C時(shí)，或者時(shí)，或者從體系從體系C中分離出組合物中分離出組合物A（或（或B）時(shí)，）時(shí)，A、B、C三點(diǎn)位于一條直線上，這就是直線三點(diǎn)位于一條直線上，這就是直線規(guī)則。規(guī)則。 A A、B B、C C三點(diǎn)所代表的物料量各與其它兩點(diǎn)

28、間的線段的長(zhǎng)度三點(diǎn)所代表的物料量各與其它兩點(diǎn)間的線段的長(zhǎng)度成比例，這就是成比例，這就是杠桿規(guī)則杠桿規(guī)則。兩者我們統(tǒng)稱。兩者我們統(tǒng)稱直線杠桿規(guī)則或稱直線直線杠桿規(guī)則或稱直線反比法則。反比法則。 如果用如果用MA、MB、MC分別代表分別代表A、B、C三點(diǎn)的數(shù)量，則可列出如三點(diǎn)的數(shù)量，則可列出如下的比例式下的比例式MAMBMC=BCACAB=BCACABl所謂反比，就是指每點(diǎn)所代表的數(shù)量和其它兩點(diǎn)間線段的長(zhǎng)度成所謂反比，就是指每點(diǎn)所代表的數(shù)量和其它兩點(diǎn)間線段的長(zhǎng)度成比例，而不包括本身的那個(gè)點(diǎn)。比例，而不包括本身的那個(gè)點(diǎn)。MA和直線和直線BC的長(zhǎng)度成比例，的長(zhǎng)度成比例，MB與直線與直線AC的長(zhǎng)度成比例

29、，的長(zhǎng)度成比例，MC和直線和直線AB的長(zhǎng)度成比例。的長(zhǎng)度成比例。CBAMCMBMAl 當(dāng)把組合物當(dāng)把組合物A A、B B混合為系統(tǒng)混合為系統(tǒng)C C時(shí)，則時(shí)，則C C點(diǎn)位于點(diǎn)位于ABAB連線上；連線上；A A、B B、C C三點(diǎn)所代表的數(shù)量各與其它兩點(diǎn)間線段的長(zhǎng)度成比例。三點(diǎn)所代表的數(shù)量各與其它兩點(diǎn)間線段的長(zhǎng)度成比例。A+BCA+BC 根據(jù)直線反比法則可以得到如下比例式，以進(jìn)行計(jì)算根據(jù)直線反比法則可以得到如下比例式，以進(jìn)行計(jì)算 由以上三式可以看出，在系統(tǒng)由以上三式可以看出，在系統(tǒng)C C中，中，A A的含量越多，的含量越多，C C點(diǎn)的位置點(diǎn)的位置越接近越接近A A點(diǎn)（也就是線段點(diǎn)（也就是線段BCB

30、C越長(zhǎng)）。對(duì)組合物越長(zhǎng)）。對(duì)組合物B B來說也是一樣的。來說也是一樣的。ACBCMMBAABBCMMMMMBAACAABACMMMMMBABCBCBAMCMBMA 當(dāng)從系統(tǒng)當(dāng)從系統(tǒng)C C中分離出組合物中分離出組合物A A，而構(gòu)成新體系，而構(gòu)成新體系B B時(shí)，則時(shí)，則B B點(diǎn)位點(diǎn)位于于ACAC的延長(zhǎng)線上；的延長(zhǎng)線上；A A、B B、C C三點(diǎn)所代表的數(shù)量各與其它兩點(diǎn)的距三點(diǎn)所代表的數(shù)量各與其它兩點(diǎn)的距離成比例。離成比例。 C-ABC-ABA A分離出去越多，分離出去越多，B B離開離開A A點(diǎn)越遠(yuǎn)。被分離出去點(diǎn)越遠(yuǎn)。被分離出去A A的數(shù)量和線段的數(shù)量和線段CBCB的長(zhǎng)的長(zhǎng)度成比例，即度成比例，即

31、或或同樣，同樣， 在生產(chǎn)中蒸發(fā)過程是分離過程的典型例子，它是把水從系統(tǒng)在生產(chǎn)中蒸發(fā)過程是分離過程的典型例子，它是把水從系統(tǒng)中分離出來的過程中分離出來的過程。ACBCMMMMMACABAACBCMMBAABACMMABBCMMCBCA;CBAMCMBMA3 3多多l(xiāng)（1）多次混合過程：A+B+CDl（2）混合分離過程：A+B-CDl（3）多次分離過程：A-B-CD對(duì)多次混合可以分兩步對(duì)多次混合可以分兩步圖圖2-7（1） 第一步：第一步： A + B I MA MB MI 第二步：第二步：I+CDIBABMMAIIDICMMCD ICDAIBDA（1） CIDBA（2）圖2-7 多種過程的計(jì)算（2

32、 2）混混合合分分離離過過對(duì)混合分離過程對(duì)混合分離過程圖圖2-7（2）A+B-CDMA MB MC MD第一步：第一步：A + B I MA MB MI第二步：第二步：I-CD MI MC MDIBABMMAIIDICMMCD 結(jié)論：由圖結(jié)論：由圖2-7可見，由可見，由A、B、C三部分混合為系統(tǒng)三部分混合為系統(tǒng)D時(shí)，時(shí)，D點(diǎn)點(diǎn)必然位于必然位于ABC之內(nèi)，反之來說，如系統(tǒng)的組成在之內(nèi)，反之來說，如系統(tǒng)的組成在ABC之內(nèi)。之內(nèi)。則它一定可由則它一定可由A、B、C三部分所組成。對(duì)于（三部分所組成。對(duì)于（2）、（）、（3）兩項(xiàng)多）兩項(xiàng)多種過程，因?yàn)槠溟g都有分離過程，所以，系統(tǒng)點(diǎn)種過程，因?yàn)槠溟g都有分離

33、過程，所以，系統(tǒng)點(diǎn)D必然在必然在ABC之外。記住這一點(diǎn)對(duì)相圖分析是有利的。之外。記住這一點(diǎn)對(duì)相圖分析是有利的。 運(yùn)用直線杠桿規(guī)則時(shí)的注意點(diǎn)：運(yùn)用直線杠桿規(guī)則時(shí)的注意點(diǎn)：（1）直線和杠桿規(guī)則既適用于平衡系統(tǒng)，也適用于非平衡）直線和杠桿規(guī)則既適用于平衡系統(tǒng)，也適用于非平衡系統(tǒng)；系統(tǒng)；（2）直線杠桿規(guī)則能適用于各種相圖，如平面的、立體的）直線杠桿規(guī)則能適用于各種相圖，如平面的、立體的等等，對(duì)于開放性相圖受到限制，圖越復(fù)雜就越顯示出使等等，對(duì)于開放性相圖受到限制，圖越復(fù)雜就越顯示出使用該規(guī)則的優(yōu)越性；用該規(guī)則的優(yōu)越性； （3）注意相圖的基準(zhǔn)，直線長(zhǎng)度只和基準(zhǔn)物成比例。如以水、）注意相圖的基準(zhǔn)，直線長(zhǎng)度

34、只和基準(zhǔn)物成比例。如以水、干鹽等直線長(zhǎng)度也僅與此類基準(zhǔn)成比例。干鹽等直線長(zhǎng)度也僅與此類基準(zhǔn)成比例。 八、向量法則八、向量法則 該法則是直線杠桿規(guī)則的一個(gè)運(yùn)用該法則是直線杠桿規(guī)則的一個(gè)運(yùn)用, ,起作用在于指明方向。起作用在于指明方向。（1）當(dāng)往物系當(dāng)往物系A(chǔ) A中加入中加入B B物時(shí)體系的狀態(tài)點(diǎn)向著物時(shí)體系的狀態(tài)點(diǎn)向著B B的方向移動(dòng)，向量的方向移動(dòng)，向量ABAB的長(zhǎng)度和加入組合物的長(zhǎng)度和加入組合物B B的重量成比例。的重量成比例。（2）從體系從體系A(chǔ) A中分離出組合物中分離出組合物C C時(shí)，體系的狀態(tài)點(diǎn)背著時(shí)，體系的狀態(tài)點(diǎn)背著C C方向變化，方向變化，向量向量ACAC的長(zhǎng)度和分離出的長(zhǎng)度和分離

35、出C C的重量成比例。的重量成比例。（3）在于體系在于體系A(chǔ) A中加入中加入B B，同時(shí)分離出，同時(shí)分離出C C。體系。體系A(chǔ) A點(diǎn)的變化是點(diǎn)的變化是ABAB，ACAC的向量和的向量和 。（4）如果向量和為如果向量和為0 0，則體系的狀態(tài)點(diǎn)不變。，則體系的狀態(tài)點(diǎn)不變。BCCBDA九、九、水水鹽鹽體體系系書書寫寫的的l1水鹽體系的書寫形式水鹽體系的書寫形式l（1）按組成體系的各鹽的分子式的形式來寫按組成體系的各鹽的分子式的形式來寫，鹽類可按下面的，鹽類可按下面的順序排列寫：鋰鹽、鈉鹽、鉀鹽、銨鹽、鎂、鈣、氯化物、硝順序排列寫：鋰鹽、鈉鹽、鉀鹽、銨鹽、鎂、鈣、氯化物、硝酸鹽、碳酸氫鹽、碳酸鹽、磷酸鹽。酸鹽、碳酸氫鹽、碳酸鹽、磷酸鹽。l如如NaClKClMgCl2H2O體系或體系或NaNO3NaClKNO3KClH2O體系。體系。l（2）按離子形式寫按離子形式寫：正離子按：正離子按H、Li、Na、K、NH4、Mg2、Ca