緒 章 緒 緒 論水鹽體系相圖是用幾何學(xué)，也就是圖形的方法研究鹽類在水中溶解度變化規(guī)律。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�；� （ 或者說(shuō)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）。 緒 章 緒 緒 論 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；2 ．二、三、四、五元水鹽體系相圖及其應(yīng)用； 通過(guò)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，2.全面掌握三元、四元、五元水鹽體系的相圖繪制、讀圖和用圖；全面掌握三元、四元、五元水鹽體系的相圖繪制、讀圖和用圖；3. 熟悉利用相圖分... 緒 章 緒 緒 論水鹽體系相圖是用幾何學(xué)，也就是圖形的方法研究鹽類在水中溶解度變化規(guī)律。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。或 （ 或者說(shuō)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）。 緒 章 緒 緒 論 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；2 ．二、三、四、五元水鹽體系相圖及其應(yīng)用； 通過(guò)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，2.全面掌握三元、四元、五元水鹽體系的相圖繪制、讀圖和用圖；全面掌握三元、四元、五元水鹽體系的相圖繪制、讀圖和用圖；3. 熟悉利用相圖分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的方法。 緒 章 緒 緒 論 節(jié) 水鹽體系 第二節(jié) 鹽類的溶解度及其影響因素節(jié) 節(jié) 節(jié) 第三節(jié) 相圖的性質(zhì) 、 作用及學(xué)習(xí)方法 第四節(jié) 相 律 第五節(jié) 相圖研究的理論依據(jù) 水 節(jié) 水鹽體系 一. 水鹽體系的研究對(duì)象 二. 體系與系統(tǒng)系 三. 系統(tǒng)的組成 四. 相圖的概念 五. 相圖理論的意義 六. 相圖知識(shí)的特點(diǎn) 一. . 水鹽體系的研究對(duì)象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)象是水鹽體系。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。2. 水鹽體系：狹義：就是水和鹽類組成的體系。Example ：KClH 2 O 體系、KClK 2 SO 4 H 2 O 體系、NaClKClMgCl 2 H H 2 O 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。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。3．適用范圍：水鹽體系相圖適用于酸堿、化肥、無(wú)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產(chǎn)各種鹽化工產(chǎn)品的過(guò)程。．適用范圍：水鹽體系相圖適用于酸堿、化肥、無(wú)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產(chǎn)各種鹽化工產(chǎn)品的過(guò)程。 二. . 體系與系統(tǒng)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： NaClH 2 O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)是化肥、鹽、堿生產(chǎn)和自然界常見(jiàn)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： 它是一個(gè)凝聚系統(tǒng)，主要是由液相形成的系統(tǒng)，一一一 在這 類系統(tǒng)中，氣相可以忽略， 般有 個(gè)液相，固相可以有多個(gè)。 它是一個(gè)多相平衡系統(tǒng)（包括不平衡）。 壓力對(duì)平衡狀態(tài)的影響可以忽略不計(jì) 所以相律： f=C-P+1 三. . 系統(tǒng)的組成1.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)基密。 在相圖中表示方法和 準(zhǔn)是 切相關(guān)的溶液、溶質(zhì)（干鹽）、溶劑（水）或離子（陽(yáng)離子、陰離子、陰陽(yáng)離子）之和為基準(zhǔn)表示 基準(zhǔn) 組分量的度量單位 組分的組成單位溶液g g/100g總物質(zhì)（重量百分比，%wt）mol mol/100mol總物質(zhì)（摩爾百分比，%mol）溶質(zhì)（干鹽）g g/100g干鹽（g/100gS）mol mol/100mol干鹽（J值）表1-1 濃度表示方法與基準(zhǔn)mol mol/100mol干鹽（J值）溶劑（水）g g/100gH 2 O（g/100g水）mol mol/100molH 2 O離子之和 molmol陰離子/100mol陰離子之和（離子濃度）mol陽(yáng)離子/100mol陽(yáng)離子之和（離子濃度）mol離子/100mol若干離子之和（J 值） 例如：20 ℃時(shí)，5 克NaCl 和20 克KCl 溶解在100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�？怂校�(qǐng)用重量百分組成、干基重量組成、摩爾百分組成表示。 解：（1 ）重量百分組成：% 80 % 100 16 % 100100 20 520% 4 % 100100 20 55 O HKClNaCl （2 ）干基重量組成：% 80 % 100100 20 52 O H) 100 / ( 10020 5100) 100 / ( 80 10020 520) 100 / ( 20 10020 552克鹽 克克鹽 克克鹽 克 O HKClNaCl （3 ）摩爾百分組成：) ( 56 . 5100) ( 268 . 06 . 7420) ( 0856 . 04 . 5852摩爾摩爾摩爾O HKClNaCl) ( 56 . 50 . 182摩爾 O H) ( 91 . 5 56 . 5 268 . 0 0856 . 0 摩爾 % 01 . 94 % 10091 . 556 . 5% 54 . 4 % 10091 . 5268 . 0% 45 . 1 % 10091 . 50856 . 02 O HKClNaCl 四 . 相圖的概念 表格法、解析法、圖示法（即用相圖）。表格法、解析法、圖示法（即用相圖）。 相圖 是用來(lái)反映體系平衡規(guī)律的幾何圖形。它的優(yōu)點(diǎn)是，比其他的方法更集中，更形象，適用范圍廣泛，因此也就便于用來(lái)分析和解決問(wèn)題圖形。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，因此也就便于用來(lái)分析和解決問(wèn)題。 五. . 相圖理論的意義 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(guò)程及條件；（） 能擬定產(chǎn)品生產(chǎn)的原則性工藝過(guò)程及條件；（2） 能分析、解決生產(chǎn)工藝中的問(wèn)題，對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)可查定其合理性；） 能分析、解決生產(chǎn)工藝中的問(wèn)題，對(duì)現(xiàn)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。 五. . 相圖理論的意義相圖的局限性（1）任何一個(gè)具體的相圖，都是以科學(xué)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)作出的。）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。相 （2 ） 相圖分析的結(jié)論與實(shí)際之間會(huì)存在差距。（。（3）相圖基于熱力學(xué)原理，只說(shuō)明相變過(guò)程的始態(tài)、終態(tài)，不能說(shuō)明這些變化的機(jī)理，也不能說(shuō)明過(guò)程進(jìn)行的速度。（）相圖基于熱力學(xué)原理，只說(shuō)明相變過(guò)程的始態(tài)、終態(tài)，不能說(shuō)明這些變化的機(jī)理，也不能說(shuō)明過(guò)程進(jìn)行的速度。（4）復(fù)雜的多元體系相圖還不完善，還只能用一些近似的手段來(lái)反映客觀事物。）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(lái)反映客觀事物。 六. . 相圖知識(shí)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)。（3）實(shí)踐性較強(qiáng)。掌握相圖知識(shí)的標(biāo)準(zhǔn)）實(shí)踐性較強(qiáng)。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；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(wèn)題并進(jìn)行量的計(jì)算。一是會(huì)作圖，即根據(jù)相平衡數(shù)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；三是會(huì)用圖，即用相圖分析問(wèn)題并進(jìn)行量的計(jì)算。 鹽 第二節(jié) 鹽類的溶解度及其影響因素一、溶解度二、溶質(zhì)本身性質(zhì)對(duì)溶解度的影響一、溶解度二、溶質(zhì)本身性質(zhì)對(duì)溶解度的影響三 、 溫度對(duì)溶解度的影響四、鹽類溶解的相互影響五、其他因素的影響四、鹽類溶解的相互影響五、其他因素的影響 一、溶解度1．定義：溶解度：在一定的溫度下，某種鹽的飽和水溶液的濃度。．定義：溶解度：在一定的溫度下，某種鹽的飽和水溶液的濃度。 鹽及其飽和溶液恰恰處于相平衡的狀態(tài)。溶解度鹽及其飽和溶液恰恰處于相平衡的狀態(tài)。溶解度物質(zhì)的溶解程度，它表示物質(zhì)在溶劑中溶解能力的大小。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。； 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的影響；還有溶劑、沉淀顆粒、化學(xué)反應(yīng)、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)、PH值等其他因素的影響。值等其他因素的影響。2．?dāng)?shù)據(jù)來(lái)源溶解度是構(gòu)成各類相圖的核心部分。數(shù)據(jù)主要通過(guò)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)據(jù)，而復(fù)雜的多組分的相平衡數(shù)據(jù)還是通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)定。．?dāng)?shù)據(jù)來(lái)源溶解度是構(gòu)成各類相圖的核心部分。數(shù)據(jù)主要通過(guò)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)據(jù)，而復(fù)雜的多組分的相平衡數(shù)據(jù)還是通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)定。 二、溶質(zhì)本身性質(zhì)對(duì)溶解度的影響1．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，溶解度就愈小。．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，溶解度就愈小。2 ．離子半徑的影響1 經(jīng)驗(yàn)證明 ， 負(fù) 、 正離子半徑之比為1.4 時(shí) ， 兩種離子之間的引力，形成的鹽就難溶。負(fù)、正離子半徑之比遠(yuǎn)大于或小于子之間的引力，形成的鹽就難溶。負(fù)、正離子半徑之比遠(yuǎn)大于或小于1.4時(shí)，則水合作用就占優(yōu)勢(shì)，形成的鹽易溶。時(shí)，則水合作用就占優(yōu)勢(shì)，形成的鹽易溶。3．離子結(jié)構(gòu)的影響離子的電子層影響著水合作用，水合方式影響著鹽的溶解度。．離子結(jié)構(gòu)的影響離子的電子層影響著水合作用，水合方式影響著鹽的溶解度。4 ．溶解度規(guī)律 三、溫度對(duì)溶解度的影響濃 度濃 度[克 無(wú) 水 鹽 克 無(wú) 水 鹽/106080100NH 4 HCO 3(NH 4 ) 2 HPO 4KNO 3100克 水克 水]20 40 60 80 100 02040 Na 2 SO 4K 2 SO 4Na 2 SO 4 10 H 2 OOt℃圖℃圖1-1 一些鹽在水中的溶解度曲線 ABB四、鹽類溶解的相互影響baA0H 2 OE 1E 2E 3E 4圖11 鹽類溶解的相互影響 五、其他因素的影響1 ．溶劑的影響2 ．沉淀顆粒與析出形態(tài)的影響3 ． 化學(xué)反應(yīng)的影響4 ．pH 的影響5 ．壓力對(duì)鹽類溶解度的影響 節(jié) 第三節(jié) 相圖的性質(zhì)、作用及學(xué)習(xí)方法節(jié) 第三節(jié) 相圖的性質(zhì)、作用及學(xué)習(xí)方法一．什么是相圖二．相圖的作用一．什么是相圖二．相圖的作用三 、 相圖的局限性四、相圖的現(xiàn)狀與發(fā)展方向五、相圖的學(xué)習(xí)方法四、相圖的現(xiàn)狀與發(fā)展方向五、相圖的學(xué)習(xí)方法 一．什么是相圖 相圖是由點(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個(gè)相、相組成及相之間的相互關(guān)系反映出來(lái)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個(gè)相、相組成及相之間的相互關(guān)系反映出來(lái)一種圖解， 是溶解度數(shù)據(jù)的圖形化 。 相圖不僅把鹽類的溶解度用適當(dāng)?shù)膸缀涡问奖硎境鰜?lái)，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)圖稱為相圖， 又叫溶解度圖或狀態(tài)圖 。 二．相圖的作用相圖理論的指導(dǎo)意義在于： 能擬定產(chǎn)品生產(chǎn)的原則性工藝路線及條件； 、 解 工 工 ， 對(duì) 能分析 、 解決生產(chǎn) 藝中的問(wèn)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)的方向和途徑；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； 開發(fā)新產(chǎn)品的科學(xué)研究； 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)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) 三、相圖的局限性1. 相圖數(shù)據(jù)的來(lái)源受限制 。2. 相圖反映的是在熱力學(xué)平衡條件下的規(guī)律 ，這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)的只接衡的狀態(tài)，不是完全的平衡狀態(tài)。另外，實(shí)際過(guò)程這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)的只接衡的狀態(tài)，不是完全的平衡狀態(tài)。另外，實(shí)際過(guò)程中還會(huì)出現(xiàn)不飽和及過(guò)飽和現(xiàn)象 、 溫度的波動(dòng)、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，、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， 相圖分析的結(jié)論與實(shí)際之間會(huì)存在差距。3. 相圖基于熱力學(xué)原理，只說(shuō)明相變過(guò)程的始態(tài)、終態(tài)，不能說(shuō)明過(guò)程進(jìn)行的速度、原因、機(jī)理等 。4. 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(lái)反映客觀事物 。 四、相圖的現(xiàn)狀與發(fā)展方向有三種方法：（有三種方法：（1 ）Pitzer 的電解質(zhì)理論；2 活 （2 ） 活度系數(shù)模型；（；（3 ）狀態(tài)方程。 五、相圖的學(xué)習(xí)方法1．學(xué)好相圖要注意以下三點(diǎn)：循序漸進(jìn)。．學(xué)好相圖要注意以下三點(diǎn)：循序漸進(jìn)。理 理 、 、 、 、 、 、 。 。 深刻 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。2． 掌握相圖知識(shí)的標(biāo)準(zhǔn)有“三會(huì)”：一是． 掌握相圖知識(shí)的標(biāo)準(zhǔn)有“三會(huì)”：一是 會(huì)作圖，即根據(jù)相平衡數(shù)據(jù)繪制出相圖；二是，即根據(jù)相平衡數(shù)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；三是，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(wèn)題并進(jìn)行量的計(jì)算。 相 第四節(jié) 相 相 律一、相二、組分?jǐn)?shù)一、相二、組分?jǐn)?shù)三 、 自由度四、相律 一、相凡物理狀態(tài)和化學(xué)組成完全均一的部分，在熱力學(xué)上稱為相。 相與相平衡1324圖1-2 KClH 2 O 系統(tǒng)多相共存示意圖1 水蒸汽 2 飽和溶液3 冰 4KCl 結(jié)晶 二、組分?jǐn)?shù)組分?jǐn)?shù)是構(gòu)成平衡體系各相所需要的、可以選擇的少物種數(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)，又是繪制相圖的重要參數(shù)，它可以大致反應(yīng)出體系的復(fù)雜程度。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、自由度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?cè)谧匀唤绾突どa(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(wú)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)立的含義。后強(qiáng)調(diào)的是，自由度是指參變量的數(shù)目，可以是兩個(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(wú)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)立的含義。后強(qiáng)調(diào)的是，自由度是指參變量的數(shù)目，可以是0 、1 、2 、3等。通常，自由度用等。通常，自由度用F 表示。 四、相律F ＝C －P ＋2式中F 獨(dú)立參變量數(shù)目，即自由度；.C 獨(dú)立組分?jǐn)?shù)；P 平衡共存的相的數(shù)目；2 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)閴毫?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。因而對(duì)水鹽體系，我們用水鹽體系屬于凝聚體系，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一外界變量對(duì)平衡的影響。因而對(duì)水鹽體系，我們用 “減相律”，即凝聚體系相律。其表達(dá)形式為即凝聚體系相律。其表達(dá)形式為F ＝C －P ＋1式中的1 指溫度這一變量，式中的P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。 相 第五節(jié) 相圖研究的理論依據(jù)一、PP風(fēng)管連續(xù)原理二、相應(yīng)（對(duì)應(yīng)）原理三、化學(xué)變化統(tǒng)一性原理一、連續(xù)原理二、相應(yīng)（對(duì)應(yīng)）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)則五、相區(qū)鄰接規(guī)則六、直線規(guī)則七、杠桿規(guī)則八、向量法則九、水鹽體系書寫的形式及相圖繪制要求五、相區(qū)鄰接規(guī)則六、直線規(guī)則七、杠桿規(guī)則八、向量法則九、水鹽體系書寫的形式及相圖繪制要求 一、連續(xù)原理連續(xù)性原理是相圖分析過(guò)程中的一個(gè)重要依據(jù)。其意義在于當(dāng)系統(tǒng)的組成或決定系統(tǒng)組成的參數(shù)包括濃度和溫度連續(xù)改變時(shí)，連續(xù)性原理是相圖分析過(guò)程中的一個(gè)重要依據(jù)。其意義在于當(dāng)系統(tǒng)的組成或決定系統(tǒng)組成的參數(shù)包括濃度和溫度連續(xù)改變時(shí)，統(tǒng) 系統(tǒng)的性質(zhì)和各別相的性質(zhì)也連續(xù)改變，當(dāng)新相出現(xiàn)或舊相消失時(shí)，系統(tǒng)的性質(zhì)發(fā)生突變，在相圖上出現(xiàn)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。例如統(tǒng)的性質(zhì)和各別相的性質(zhì)也連續(xù)改變，當(dāng)新相出現(xiàn)或舊相消失時(shí)，系統(tǒng)的性質(zhì)發(fā)生突變，在相圖上出現(xiàn)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。例如E E 點(diǎn)。bTLB（鹽）aEA（H 2 O）B+L BA+L AA+BE 1E 2 二、相應(yīng)（對(duì)應(yīng)）原理在體系中每一個(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)應(yīng)的幾何圖形（點(diǎn)、線、面、體）得到反映。例如上圖中：1．縱軸在體系中每一個(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)應(yīng)的幾何圖形（點(diǎn)、線、面、體）得到反映。例如上圖中：1．縱軸左縱軸的純水一元體系，其中a點(diǎn)為冰點(diǎn)，是液相水與固相冰處于相平衡。右縱軸為純鹽B的一元體系，其中b為B組份的凝固點(diǎn)，是液相B與固相B處于相平衡。2．點(diǎn)E點(diǎn)表示與冰和B鹽兩個(gè)固相平衡的共飽溶液。左縱軸的純水一元體系，其中a點(diǎn)為冰點(diǎn)，是液相水與固相冰處于相平衡。右縱軸為純鹽B的一元體系，其中b為B組份的凝固點(diǎn)，是液相B與固相B處于相平衡。2．點(diǎn)E點(diǎn)表示與冰和B鹽兩個(gè)固相平衡的共飽溶液。 三、化學(xué)變化統(tǒng)一性原理不論什么體系，只要體系發(fā)生的變化相似，它們的相圖（指幾何圖形）就相不論什么體系，只要體系發(fā)生的變化相似，它們的相圖（指幾何圖形）就相， 故 ， 往 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(lái)分類。以物質(zhì)分類，而是以發(fā)生什么變化來(lái)分類。 四、奧斯瓦爾德逐次分段進(jìn)行規(guī)則如果在一過(guò)程中，物質(zhì)可以呈現(xiàn)不同形態(tài)，然后又經(jīng)過(guò)穩(wěn)定性處于中間的形態(tài)，如果在一過(guò)程中，物質(zhì)可以呈現(xiàn)不同形態(tài)，然后又經(jīng)過(guò)穩(wěn)定性處于中間的形態(tài)，。 。 一 一 后才到達(dá)穩(wěn)定的形態(tài) 這 原則在相變化過(guò)程中是普遍存在的，如水合物的轉(zhuǎn)變。當(dāng)然，這一規(guī)則不是的，也會(huì)有例外。相變化過(guò)程中是普遍存在的，如水合物的轉(zhuǎn)變。當(dāng)然，這一規(guī)則不是的，也會(huì)有例外。 五、相區(qū)鄰接規(guī)則 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)相的總數(shù)之間必須滿足下式：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： R1=R-D--D+0 中 中 R1 二 二 ； 式中 鄰接的 個(gè)相區(qū)邊界的維數(shù) ； R 相圖（或指相圖一個(gè)截面）的維數(shù)； D-從一個(gè)相區(qū)通過(guò)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；從一個(gè)相區(qū)通過(guò)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； D+從一個(gè)相區(qū)越過(guò)邊界進(jìn)入另一個(gè)相區(qū)后新出現(xiàn)的相的數(shù)目。從一個(gè)相區(qū)越過(guò)邊界進(jìn)入另一個(gè)相區(qū)后新出現(xiàn)的相的數(shù)目。 式中的維數(shù)：點(diǎn)的維數(shù)是0 ，一條線，平面的維數(shù)是，平面的維數(shù)是2 ，立體空間維數(shù)是3。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(lái)檢驗(yàn)出的相圖是否正確，但對(duì)。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(lái)檢驗(yàn)出的相圖是否正確，但對(duì)R1=0 時(shí)無(wú)效。 六、直線規(guī)則當(dāng)把A 、B 兩種物質(zhì)混合為系統(tǒng)C時(shí)，或者從體系時(shí)，或者從體系C 中分離出組合物A （或B ）時(shí)，A 、B 、C 三 一 一 上 上，這 點(diǎn)位于 條直線 就是直線規(guī)則。 七、杠桿規(guī)則A、B、C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，這就是杠桿規(guī)則A、B、C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，這就是杠桿規(guī)則 。兩者我們統(tǒng)稱直線杠桿規(guī)則或稱直線反比法則。如果用M A 、M B 、M C 分別代表A 、B 、C三點(diǎn)的數(shù)量，則可列出如下的比例式三點(diǎn)的數(shù)量，則可列出如下的比例式C B AM A ∶M B ∶M C =BC∶AC∶AB 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)。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)。M A 和直線BC 的長(zhǎng)度成比例，M B 與直線AC 的長(zhǎng)度成比例，M C 和直線AB 的長(zhǎng)度成比例。M C M B M A 1. 混合過(guò)程 當(dāng)把組合物A、B混合為系統(tǒng)C時(shí)，則C點(diǎn)位于AB連線上；A、B、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。A+BC當(dāng)把組合物A、B混合為系統(tǒng)C時(shí)，則C點(diǎn)位于AB連線上；A、B、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。A+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C B AM C M B M A根據(jù)直線反比法則可以得到如下比例式 ，PP風(fēng)管 以進(jìn)行計(jì)算由以上三式可以看出，在系統(tǒng)C中，A的含量越多，C點(diǎn)的位置越接近A點(diǎn)（也就是線段BC越長(zhǎng)）。對(duì)組合物B來(lái)說(shuō)也是一樣的。由以上三式可以看出，在系統(tǒng)C中，A的含量越多，C點(diǎn)的位置越接近A點(diǎn)（也就是線段BC越長(zhǎng)）。對(duì)組合物B來(lái)說(shuō)也是一樣的。ACBCMMBAABBCM MMMMB AACAABACM MMMMB ABCB 2. 分離過(guò)程當(dāng)從系統(tǒng)C中分離出組合物A，而構(gòu)成新體系B時(shí)，則B點(diǎn)位于AC的延長(zhǎng)線上；A、B、C三點(diǎn)所代表的數(shù)量各與其它兩點(diǎn)的距離成比例。 C-AB當(dāng)從系統(tǒng)C中分離出組合物A，而構(gòu)成新體系B時(shí)，則B點(diǎn)位于AC的延長(zhǎng)線上；A、B、C三點(diǎn)所代表的數(shù)量各與其它兩點(diǎn)的距離成比例。 C-ABA A 分離出去越多 B B 離開A A 點(diǎn)越遠(yuǎn) 被分離出去A A 的數(shù)量和線段 CB 的長(zhǎng)C B AM C M B M AA A 分離出去越多 ，B B 離開A A 點(diǎn)越遠(yuǎn) 。 被分離出去A A 的數(shù)量和線段 CB 的長(zhǎng)度成比例，即或同樣，在生產(chǎn)中蒸發(fā)過(guò)程是分離過(guò)程的典型例子，它是把水從系統(tǒng)中分離出來(lái)的過(guò)程度成比例，即或同樣，在生產(chǎn)中蒸發(fā)過(guò)程是分離過(guò)程的典型例子，它是把水從系統(tǒng)中分離出來(lái)的過(guò)程 。ACBCM MMMMA CABAACBCM MB A ABACMMABBCMMCBCA ; 3 3 ．多種過(guò)程 （1）多次混合過(guò)程：A+B+CD （2）混合分離過(guò)程：A+B-CDA B （3）多次分離過(guò)程：A-B-CD （1 1 ）多次混合過(guò)程： A+B+CD對(duì)多次混合可以分兩步[ 圖2-7 （1 ）]步： A + B IM A M B M IAB M第二步：I+CDIBABMMAIIDICMMCD ICDAIDACIDAB（1）CB（2）圖2-7 多種過(guò)程的計(jì)算 （2 2 ）混合分離過(guò)程： A+B- - CD對(duì)混合分離過(guò)程[ 圖2-7 （2 ）]A+B-CDM A M B M C M D一 一 ： A 第 步 ：A + B IM A M B M I第二步：I-CDM I M C M DIBABMMAIIDICMMCD 七、杠桿規(guī)則結(jié)論：由圖2-7 可見(jiàn)，由A 、B 、C 三部分混合為系統(tǒng)D 時(shí)，D點(diǎn)必然位于△ABC 之內(nèi)，反之來(lái)說(shuō)，如系統(tǒng)的組成在△ABC之內(nèi)。則它一定可由之內(nèi)。則它一定可由A 、B 、C 三部分所組成。對(duì)于（2 ）、（3）兩項(xiàng)多種過(guò)程，因?yàn)槠溟g都有分離過(guò)程，所以，系統(tǒng)點(diǎn)）兩項(xiàng)多種過(guò)程，因?yàn)槠溟g都有分離過(guò)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。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)，也適用于非平衡系統(tǒng)；（）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)；（2）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)雜就越顯示出使用該規(guī)則的優(yōu)越性；（）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、干鹽等直線長(zhǎng)度也僅與此類基準(zhǔn)成比例。）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、干鹽等直線長(zhǎng)度也僅與此類基準(zhǔn)成比例。 八 、 向量法則BCC B DA八 、 向量法則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。（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。（1）當(dāng)往物系A(chǔ)中加入B物時(shí)體系的狀態(tài)點(diǎn)向著B的方向移動(dòng)，向量AB）當(dāng)往物系A(chǔ)中加入B物時(shí)體系的狀態(tài)點(diǎn)向著B的方向移動(dòng)，向量AB 的長(zhǎng)度和加入組合物B的重量成比例。（的長(zhǎng)度和加入組合物B的重量成比例。（2）從體系A(chǔ)中分離出組合物C時(shí)，體系的狀態(tài)點(diǎn)背著C方向變化，向量AC）從體系A(chǔ)中分離出組合物C時(shí)，體系的狀態(tài)點(diǎn)背著C方向變化，向量AC 的長(zhǎng)度和分離出C的重量成比例。（的長(zhǎng)度和分離出C的重量成比例。（3 ）在于體系A(chǔ)中加入B，同時(shí)分離出C。體系A(chǔ)點(diǎn)的變化是AB ，AC 的向量和 。（的向量和 。（4 ）如果向量和為0，則體系的狀態(tài)點(diǎn)不變。 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 1 ．水鹽體系的書寫形式 （1 ）按組成體系的各鹽的分子式的形式來(lái)寫，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、硝酸鹽、碳酸氫鹽、碳酸鹽、磷酸鹽。，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、硝酸鹽、碳酸氫鹽、碳酸鹽、磷酸鹽。N H N 如NaClKCl －MgCl 2 －H 2 O 體系或NaNO 3 －NaCl －KNO 3 －KCl －H 2 O 體系。 （2 ）按離子形式寫 ：正離子按H ＋ 、Li ＋ 、Na ＋ 、K ＋ 、NH4 ＋ 、Mg 2 ＋ 、Ca 2 ＋ 、Fe 2 ＋ 等，負(fù)離子按OH - 、Cl - 、Br - 、I - 、NO 3- 、SO 4 2- 、HCO3- 、CO 3 2- 等的順序?qū)�。各離子之間用頓號(hào)（或逗號(hào)）分開，正負(fù)離子之間用兩條斜豎杠分開。水寫在后，并用一橫杠與前面的負(fù)離子分開。等的順序?qū)憽８麟x子之間用頓號(hào)（或逗號(hào)）分開，正負(fù)離子之間用兩條斜豎杠分開。水寫在后，并用一橫杠與前面的負(fù)離子分開。 例如Na ＋ 、K ＋ ／／Cl - 、SO 4 2- －H 2 O 體系等。 此外還有寫成例如Na ＇、K ＇／／Cl ＇、SO4 ＂－H 2 O體系等形式的。只要前后一致就好，沒(méi)有十分嚴(yán)格的規(guī)定。體系等形式的。只要前后一致就好，沒(méi)有十分嚴(yán)格的規(guī)定。 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2．繪制相圖的要求繪制相圖要注意以下問(wèn)題。（．繪制相圖的要求繪制相圖要注意以下問(wèn)題。（1）繪制相圖必須使用直尺、曲線板、圓規(guī)、鉛筆等工具，繪制在直角坐標(biāo)和三角坐標(biāo)紙上。圖上所有線條及文字、）繪制相圖必須使用直尺、曲線板、圓規(guī)、鉛筆等工具，繪制在直角坐標(biāo)和三角坐標(biāo)紙上。圖上所有線條及文字、字母 、 符號(hào)只能用鉛筆繪制和書寫。（。（2）繪制時(shí)要選定好圖面的比例，使圖形勻稱實(shí)用，線條要粗細(xì)、虛實(shí)分明。（）繪制時(shí)要選定好圖面的比例，使圖形勻稱實(shí)用，線條要粗細(xì)、虛實(shí)分明。（3）當(dāng)有幾個(gè)圖形相互配合時(shí)，要注意它們之間的位置安排，將與分析有關(guān)的線條部分盡量舒展開，并將與問(wèn)題無(wú)關(guān)的部分省去，使圖面清晰、簡(jiǎn)潔。（）當(dāng)有幾個(gè)圖形相互配合時(shí)，要注意它們之間的位置安排，將與分析有關(guān)的線條部分盡量舒展開，并將與問(wèn)題無(wú)關(guān)的部分省去，使圖面清晰、簡(jiǎn)潔。（4）相圖上的字母標(biāo)記要清楚，相應(yīng)的圖形點(diǎn)字母要對(duì)應(yīng)，文字和字母要規(guī)范、有規(guī)律。如表達(dá)系統(tǒng)點(diǎn)、液相點(diǎn)的字母盡量做到“約定俗成”，雖不能硬性規(guī)定，也不能太隨意，以便于逐步形成水鹽體系相圖的習(xí)慣語(yǔ)言，易于理解和交流。）相圖上的字母標(biāo)記要清楚，相應(yīng)的圖形點(diǎn)字母要對(duì)應(yīng)，文字和字母要規(guī)范、有規(guī)律。如表達(dá)系統(tǒng)點(diǎn)、液相點(diǎn)的字母盡量做到“約定俗成”，雖不能硬性規(guī)定，也不能太隨意，以便于逐步形成水鹽體系相圖的習(xí)慣語(yǔ)言，易于理解和交流。 察爾汗鹽湖位于柴達(dá)木盆地中南部，是世界上的干鹽湖。 鹽湖東西長(zhǎng)160多公里，南北寬2040公里，鹽層厚約為220米，面積5800平方公里。察爾汗鹽湖湖中儲(chǔ)藏著500億噸以上的氯化鈉，可供全世界的人食用1000年。其中僅氯化鉀儲(chǔ)量就達(dá)到1.45億噸；氯化鎂儲(chǔ)量近17億噸，氯化鋰儲(chǔ)量825萬(wàn)噸均居中國(guó)首位。我國(guó)自行研發(fā)的新型采鹽船 青海鹽湖工業(yè)股份有限青海鹽湖工業(yè)股份有限是青海省國(guó)有資產(chǎn)監(jiān)督管理委員會(huì)管理的省屬企業(yè)，是中國(guó)目前的鉀肥生產(chǎn)基地，PP風(fēng)管是青海省四大優(yōu)勢(shì)資源型企業(yè)之一，也是柴達(dá)木循環(huán)經(jīng)濟(jì)試驗(yàn)區(qū)內(nèi)的龍頭骨干企業(yè)。在現(xiàn)有鉀生產(chǎn)能力的基礎(chǔ)上，相繼啟動(dòng)了綜合利用一期、二期、金屬一 鎂 體化等建設(shè)項(xiàng)目。
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