课堂教案
 
§5.7简单低共熔混合物的固-液体系
 
教学目与要求:
  了解相、组分数和自由度的意义,能看懂一般的相图,根据数据绘制简单的相图,重点了解盐水体系的相图。
教学过程:
一、 引言

1、 二组分固-液体系的种类
(1) 水盐体系
(2) 合金体系
(3) 两种有机物或两种盐构成的固-液体系
2、所研究的相图:温度(T)- 组成 (W%) 图
3、研究的内容
(1) 两种固体物质完全不互溶体系
(2) 固体物质部分互溶体系
(3) 固体物质完全互溶体系

二、 简单低共熔混合物的固-液体系温度-组成图的绘制方法:

a. 对水盐体系常用“溶解度法”绘制
b. 对合金体系常用“热分析法” 绘

(一) 溶解度法绘制水-盐体系相图:

1. 方法:测定一系列固-液两相平衡共存时的温度以及对应的液相浓度数据, 根据这些数据,在以温度为纵坐标,组成为横坐标的图上绘制曲线。
举例:以 H2O-(NH4)2SO4 为例,讲授图5.14 所示的 H2O-(NH4)2SO4 体系温度-组成相图的绘的绘制。

2. 过程与图5.14上各区域的相态及自由度数

3. 水盐体系温度-组成图的应用:
(1) 利用一些水盐体系温度-组成图上具有最低共熔点这一事实,可用冰和盐这两种物质获得低于0℃的较低温度。
(2) 根据相图,用结晶法从盐的水溶液中提取盐或精制、提纯盐

(二) 热分析法绘制合金体系相图

1. 方法:
① 作总组成不同的一系列样品的步泠曲线 (即T-S图);
② 根据步泠曲线绘制体系相图。
举例:以Bi-Cd二组分为例,介绍作步冷曲线及根据步冷曲线绘制温度-组成相图[图5.15 (a).(b)]的方法。

2. 过程与图5.15上各区域的相态及自由度数

(三) 小结
  用作步冷曲线的热分析法研究相平衡问题不只限于合金体系和固相完全不互溶体系,也可适用许多其它体系。
1. 热分析法的核心是对二组分体系一系列组成递变的样品测定其平衡相数发生突变时的温度。
2. 步冷曲线可提供下列信息
(1) 各平滑线段内部体系中的相数不变
(2) 各折点对应着体系中的相数发生突变
(3) 各平台段内,体系的自由度为零

(四) 作业
  P228 习题25;P230-231 习题26,27。