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)。