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相變和相平衡是什么意思
物質(zhì)從一個(gè)相轉(zhuǎn)變到另一個(gè)相的過程稱為相變過程。當(dāng)外界條件變化吋,才會(huì)發(fā)生相變。如水凝固成冰,冰融化成水;水汽化成水蒸氣,水蒸氣凝結(jié)成水,都是相變過程。
相變規(guī)律在化工生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。人們常常為了生產(chǎn)的需要,.有意識(shí)地促使物質(zhì)發(fā)生相變。例如,在硫黃制硫酸工藝中,只有當(dāng)硫黃成為液態(tài)霧狀,才能以較快的速率與氧反應(yīng)生成二氧化硫,所以必須通過熔硫使硫黃由固相變?yōu)橐合?。在全循環(huán)法合成尿素工藝中,氨基¥酸銨脫水生成尿素的反應(yīng)只有在液相方能進(jìn)行,所以必須通過壓縮等方法使氨基甲酸銨經(jīng)常處于液相。許多氣體混合物的分離,必須在液相的情況下進(jìn)行。如石油化工中裂解氣’的分離,就是先通過深冷將裂解氣變?yōu)橐合?,再用分餾的方法分離提純,才能生產(chǎn)出髙純度的乙烯、丙烯等產(chǎn)品。
如果有兩個(gè)以上的相共存,在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi),從表面上看沒有任何物質(zhì)在各相之間傳遞時(shí),可以認(rèn)為這些相之間已達(dá)到平衡,稱為相平衡。實(shí)際上,物質(zhì)在各相之間的傳遞并沒有中止,而是單位時(shí)間內(nèi)互相傳遞的分子數(shù)大體相等,處于動(dòng)態(tài)平衡。
相變和相平衡的規(guī)律有兩種表達(dá)方法:一種是用數(shù)字公式表達(dá);另一種是用幾何圖形來(lái)表達(dá),.表達(dá)相平衡體系中相態(tài)和它們所處條件之間關(guān)系的幾何圖形稱為相圖。以壓力為縱坐標(biāo)繪成的水的相圖,它可以清晰地表示水的相變規(guī)律。相圖能將較復(fù)雜的相變規(guī)律直觀地表示出來(lái),因而它已成為研究相平衡的重要工具。例如,蒸餾、結(jié)晶、干燥等單元操作,利用相圖可以清晰地闡明過程的原現(xiàn),表示過程進(jìn)行的程度,作為指導(dǎo)操作的依據(jù)。
本文標(biāo)簽:化學(xué)基礎(chǔ)
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