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1、固液体系相平衡分析（实用版）Technical Safety Essentials（岗位安全技术）单位名：_ 姓名：_ 日期：_ 固液体系相平衡分析（实用版）安全技术：安全文化伴随人类的生存发展而产生和发展，然而，人类真正有意 识并正式地提岀安全文化仅仅是近三十年的事，安全不止在于是结果，也在于 过程，它将会成为生产中的一中常态，即没有危险、不受威胁、不出事故。在一定温度下，任何固体溶质与溶液接触时，如溶液尚未饱和,则溶质溶解；当溶解过程进行到溶液恰好达到饱和，此时，固体与 溶液互相处于相平衡状态，这时的溶液称为饱和溶液，其浓度即是 在此温度条件下该物质的溶解度（平衡浓度）；如溶液超过了可以溶
2、 解的极限（过饱和），此时，溶液屮所含溶质的量超过该物质的溶解 度，超过溶解度的那部分过量物质要从溶液屮结晶析出。结晶过程的产量，取决于固体与溶液之间的平衡关系，这种平 衡关系通常可用固体在溶剂屮的溶解度来表示，即在 100g 水或其他 溶剂屮最多能溶解无水盐溶质的质量。物质的溶解度与其化学性质、溶剂的性质及温度有关。一定物质在一定溶剂屮的溶解度主要随温 度变化，而随压力的变化很小，常可忽略不计。溶解度曲线表示溶质在溶剂屮的溶解度随温度变化而变化的关 系，的生存发展而产生和发展然而人类真正有意识并正式地提岀安全文化仅仅是近三十年的事安全不止在于是结果也在于过程它将会成为生产中的一中常态即没有危
3、险不受威胁不出事故在一定温度下任何固体溶质与溶液接触时如溶液尚溶液其浓度即是在此温度条件下该物质的溶解度平衡浓度如溶液超过了可以溶解的极限过饱和此时溶液屮所溶质的量超过该物质的溶解度超过溶解度的那部分过量物质要从溶液屮结晶析出结晶过程的产量取决于固体与溶液之间的平质的溶解度与其化学性质溶剂的性质及温度有关一定物质在一定溶剂屮的溶解度主要随温度变化而随压力的变化很小常可忽略不计溶解度曲线表示溶质在溶剂屮的溶解度随温度变化而变化的关系如图所示许多物质的溶解度曲线是连如图 14-1 所示。许多物质的溶解度曲线是连续的，中间无断 折，且物质的溶解度随温度升高而明显增加，如 NaN03、KN03等；但也
4、有一些水合盐（含有结晶水的物质）的溶解度曲线有明显的转折 点（变态点），它表示其组成有所改变，如 Na2S0410H20转变为 Na2S04（变态点温度为 32.4 C）；另外还有一些物质，其溶解度随 温度升高反而减小，例如 Na2S04；至于 NaCl,温度对其溶解度的影 响很小。了解物质的溶解度特性有助于结晶方法的选择。对于溶解度随 温度变化敏感的物质，可选用变温方法结晶分离；对于溶解度随温 度变化缓慢的物质，可用蒸发结晶的方法（移除一部分溶剂）分离。过饱和度溶液质量浓度等于溶解度的溶液称为饱和溶液；低于 溶质的溶解度时，为不饱和溶液；大于溶解度时，称为过饱和溶液。同一温度下，过饱和溶液与
5、饱和溶液间的浓度差称为过饱和度。各 种物系的结晶都不同程度地存在过饱和度，过饱和度是结晶过程必 不可少的推动力。过饱和溶液性质很不稳定，只要稍加震动或向它 投入一小粒溶质时，那些含在过饱和溶液中的多余溶质，便会从溶 液屮分离出来，直到溶液变成饱和溶液为止。的生存发展而产生和发展然而人类真正有意识并正式地提岀安全文化仅仅是近三十年的事安全不止在于是结果也在于过程它将会成为生产中的一中常态即没有危险不受威胁不出事故在一定温度下任何固体溶质与溶液接触时如溶液尚溶液其浓度即是在此温度条件下该物质的溶解度平衡浓度如溶液超过了可以溶解的极限过饱和此时溶液屮所溶质的量超过该物质的溶解度超过溶解度的那部分过量
6、物质要从溶液屮结晶析出结晶过程的产量取决于固体与溶液之间的平质的溶解度与其化学性质溶剂的性质及温度有关一定物质在一定溶剂屮的溶解度主要随温度变化而随压力的变化很小常可忽略不计溶解度曲线表示溶质在溶剂屮的溶解度随温度变化而变化的关系如图所示许多物质的溶解度曲线是连在适当的条件下，可制备过饱和溶液。其条件为：溶液要纯洁,未被杂质或灰尘所污染；装溶液的容器要干净；溶液要缓慢降温；不使溶液受到搅拌、震荡、超声波的振动或刺激。某些溶液降到饱 和温度时，不会有晶体析出，要降低到更低的温度，甚至要降到饱 和温度以下才有晶体析出。这种低于饱和温度的温度差称为过冷度。如硫酸镁水溶液可以维持到饱和温度以下 17C
7、而不结晶。如图14-2超溶解度曲线和溶解度曲线将浓度一温度图分割为 3 个区域：在 AB线以下的区域为稳定区，在此区域溶液尚未达到饱和,因此没有结晶的可能：CD线以上为不稳定区，也即在此区域中，溶 液能自发地产生晶核；AB和 CD线 Z间的区域称介稳区，在此区域屮,溶液虽处于过饱和状态，但不会自发地产生晶核，如果在溶液屮加 入晶种，晶种会逐渐增大，促使溶液结晶，故可视为介稳区决定了 诱导结晶时的浓度和温度间的关系。超溶解度曲线、介稳区及不稳区这些概念，对结晶操作具有重 要的实际意义。例如，在结晶过程屮，将溶液控制在介稳区且在较 低的过饱和度内，则在较长时间内只能有少量的晶核产生，而且主 要是加
8、的生存发展而产生和发展然而人类真正有意识并正式地提岀安全文化仅仅是近三十年的事安全不止在于是结果也在于过程它将会成为生产中的一中常态即没有危险不受威胁不出事故在一定温度下任何固体溶质与溶液接触时如溶液尚溶液其浓度即是在此温度条件下该物质的溶解度平衡浓度如溶液超过了可以溶解的极限过饱和此时溶液屮所溶质的量超过该物质的溶解度超过溶解度的那部分过量物质要从溶液屮结晶析出结晶过程的产量取决于固体与溶液之间的平质的溶解度与其化学性质溶剂的性质及温度有关一定物质在一定溶剂屮的溶解度主要随温度变化而随压力的变化很小常可忽略不计溶解度曲线表示溶质在溶剂屮的溶解度随温度变化而变化的关系如图所示许多物质的溶解度曲
9、线是连入晶种的长大，于是可得到粒度大而均匀的结晶产品；反之,将溶液控制在不稳区且在较高的过饱和度内，则会有大量的晶核产 生，于是所得产品屮晶粒必然很小。（如有需要该处可填写单位名称）Please fill in the name of the unit if necessary 的生存发展而产生和发展然而人类真正有意识并正式地提岀安全文化仅仅是近三十年的事安全不止在于是结果也在于过程它将会成为生产中的一中常态即没有危险不受威胁不出事故在一定温度下任何固体溶质与溶液接触时如溶液尚溶液其浓度即是在此温度条件下该物质的溶解度平衡浓度如溶液超过了可以溶解的极限过饱和此时溶液屮所溶质的量超过该物质的溶解度超过溶解度的那部分过量物质要从溶液屮结晶析出结晶过程的产量取决于固体与溶液之间的平质的溶解度与其化学性质溶剂的性质及温度有关一定物质在一定溶剂屮的溶解度主要随温度变化而随压力的变化很小常可忽略不计溶解度曲线表示溶质在溶剂屮的溶解度随温度变化而变化的关系如图所示许多物质的溶解度曲线是连