《工程化学》课程教学资源_2019课件_04溶液和胶体

第四章 溶液和胺体

第一节分析水的相图 水的相图是根据实验绘制的。图上有： 水的相图 p/Pa个 C 三个单相区 在气、液、固 三个单相区内，温度和压力 都可以在一定限度内变化不 会引起相的改变。 水蒸气 273.16 T/K 三条两相平衡线 气液、气固、固液，压力与温 度只能改变一个，指定了压力，) 则温度由体系自 定

OA气-液两相平衡线，即水的蒸气压曲线。它不能 任意延长，终止于临界点。临界点。这时气-液界 面消失。高于临界温度，不能用加压的方法使气体 液化。 OB气-固两相平衡线， 水的相图 即冰的升华曲线，理论上 p/Pa个 可延长至0K附近。 OC液-固两相平衡线， 冰 P 当C点延长至压力大于 0 2x10Pa相图变得复杂， 有不同结构的冰生成。 水蒸气 273.16 T/K

OD是AO的延长线，是过冷水和水蒸气的介稳平衡 线。因为在相同温度下，过冷水的蒸气压大于冰的 蒸气压，所以OD线在OB线之上。过冷水处于不稳定 状态，一旦有凝聚中心出现，就立即全部变成冰。 0点是三相点，气-液-固三 相共存。三相点的温度和压 水的相图 力皆由体系自定。 冰 P H2O的三相点温度 0 D 为273.16K,压力 为610.62Pa。 水蒸气 273.16 T/K

(1)在水的相图中常常会出现OD线，是水的过冷线。 实验表明，当温度低于0.01C时，水应该结成冰，但有时往 往不是这样，温度甚至到-20℃仍不结冰，这种现象称为 过冷现象，这种水称为过冷水。过冷水是一种亚稳态， 是热力学上不稳定的状态，在一定条件下会自动结成冰。 (2)三相点的温度(0.01C)比冰点(0°C)稍高，原因是冰 点为101.325kPa外压下被空气饱和的水的凝固点。空气 溶解在水中，压力由三相点压力增大到101.325kPa,两者 使冰点比三相点的温度低0.01℃。 (3)冰水系统的饱和蒸气压随温度上升而下降，与大部 分系统不同。由于一般情况下，冰的体积大于水的体积， 出现这种现象与冰水的特殊结构有关

第二节稀溶液的依数性 2 3 4 溶液的蒸 溶液的沸 溶液的凝 溶液的 气压下降 点上升 固点下降 渗透压

水 蔗糖水溶液 水 蔗糖水溶液

1溶液的蒸气压下降 蒸发 H200 =H20g 蒸发 凝聚 气液两相平衡 凝聚 初始：V蒸发>V凝聚 平衡：V蒸发=V凝聚 纯水的蒸气压示意图

1溶液的蒸气压下降 蒸发 饱和 H200 H2O(e) 蒸气 凝聚 气液两相平衡 初始： V蒸发>V凝聚 饱和蒸 气压 平衡：V蒸发=V凝聚

1溶液的蒸气压下降 饱和 蒸气 在一定温度下，与液体 达成平衡的蒸汽所产生 的压力称为液体的饱和 蒸气压。P 饱和蒸 气压