Bài tập giản đồ pha của hệ 2 cấu tử năm 2024

1. HỌC Giảng viên: ThS. Nguyễn Minh Quang Email: [email protected] GIẢN ĐỒ PHA
2. Trình bày các quy tắc pha; Thiết lập quy tắc pha Gibbs; Thành lập các phương trình cơ bản trong lý thuyết giản đồ pha và áp dụng tính toán  Vận dụng cơ sở lý thuyết pha và các quy tắc pha phân tích các quá trình đa nhiệt và tính toán được các giản đồ hệ bậc hai.  Phân tích các quá trình đẳng nhiêt và tính toán được các giản đồ hệ bậc ba.  Xây dựng các giản đồ hình chiếu và phân tích các quá trình bay hơi đẳng nhiệt các giản đồ hệ bậc bốn đơn giản hoặc tương tác.
3. đầu ra Nội dung Đánh giá Số câu 1 GK 1 2 GK, CK 1, 1 3 CK 1 4 CK 1
4. GIÁ Thường kỳ: 03 bài Giữa kỳ: 01 bài (tự luận) Cuối kỳ: tự luận 20% 30% 50% Đạt > 0 Đạt  4 : tổng kết
5. KHẢO [1] Hoàng Đông Nam, Tính toán bằng giản đồ độ tan trong công nghệ các chất vô cơ, NXB ĐH QG TPHCM, 1999. [2] Nguyễn An, Giản đồ pha (Các hệ muối – nước), Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, 1999. [3] Phan Văn Tường, Phân tích hóa lý tập 1,2, Trường Đại học Tổng hợp Hà Nội, 1972. [4] Đào Văn Lượng, Nhiệt động hóa học, NXB KH và KT, 2007. [5] Nguyễn Minh Quang, Bài giảng “Giản đồ pha”
6. HỌC STT Nội dung Số tiết 1 Chương 1: Các khái niệm và quy tắc cơ bản trong giản đồ pha 6 2 Chương 2: Xây dựng và tính toán giản đồ độ tan hệ bậc hai 9 3 Chương 3: Xây dựng và tính toán giản đồ độ tan hệ bậc ba 15 4 Chương 4: Xây dựng và tính toán giản đồ độ tan hệ bậc bốn đơn giản 9 5 Chương 5: Xây dựng và tính toán giản đồ độ tan hệ bậc bốn tương tác 6 6 Tổng 45
7. NIỆM VÀ QUY TẮC CƠ BẢN TRONG GIẢN ĐỒ PHA Số tiết: 6
8. khái niệm cơ bản 1.2. Quy tắc pha Gibbs 1.3. Cách biểu diễn giản đồ pha 1.4. Các quy tắc giản đồ pha 1.5. Giản đồ pha hệ một cấu tử Nội dung
9. KHÁI NIỆM CƠ BẢN Là tập hợp các phần đồng thể tồn tại của hệ, có thành phần hóa học và tính chất hóa lý ở mọi điểm là như nhau. Ký hiệu: f Pha
10. các chất có mặt trong hệ. Ký hiệu: r Số hợp phần 1.1. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN
11. thiểu hợp phần đủ để tạo ra hệ. Ký hiệu: k Số cấu tử 1.1. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN
12. – q Quan hệ giữa k – r – q: q : số phương trình độc lập liên hệ về nồng độ của các cấu tử ở trạng thái cân bằng Trong đó: 1.1. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN
13. sát cân bằng: k = r – q = 3 – 1 = 2 PCl5 = PCl3 + Cl2 Ta có: Số hợp phần : r = 3 Số quan hệ : q = 1 Vậy số cấu tử k: Quan hệ khi hệ ở trạng thái cân bằng: 5 23 PCl ClPCl C C CC K  1.1. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN
14. số nhiệt động độc lập đủ để xác định hệ tại cân bằng. Ký hiệu: c Độ tự do (Bậc tự do) 1.1. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN
15. c = 0 gọi là hệ vô biến. – Hệ có c = 1 gọi là hệ nhất biến. – Hệ có c = 2 gọi là hệ nhị biến. c = (số thông số) - (phương trình quan hệ) Độ tự do (Bậc tự do) 1.1. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN
16. pha (biểu đồ trạng thái) là đồ thị mô tả sự phụ thuộc giữa các thông số trạng thái của hệ nằm trong cân bằng pha.  Một giản đồ pha bao gồm các điểm, các đường, các mặt và các vùng. 1.1. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN Giản đồ pha
17. PHA GIBBS Nguyên tắc chung: “dựa vào nguyên lý 2 nhiệt động học”. Các quá trình nhiệt động xảy ra theo hướng san bằng các thông số cường độ. 1.2.1. Điều kiện cân bằng pha
18. đạt cân bằng cần thoả mãn những điều kiện sau:  Nhiệt độ các pha như nhau;  Áp suất chung các pha bằng nhau;  Thế hóa học các cấu tử trong pha bằng nhau. 1.2. QUY TẮC PHA GIBBS 1.2.1. Điều kiện cân bằng pha
19. = T = …… = Tf [1] Nhiệt độ các pha như nhau Chứng minh: dShệ = dS + dS = 0   T > T QTN Q = -QTN Q = QTN dS = QTN/T T = T 1.2.1. ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG PHA
20. = P = …… = Pf [2] Áp suất chung các pha như nhau Chứng minh: dFhệ = dF + dF = 0 dF = -SdT - PdV = -PdV   P > P dV dV = -dV; dV = dV Điều kiện: T = const; Vchung = const thì: P = P 1.2.1. ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG PHA
21. =  = …… = f [3] Thế hóa các cấu tử trong pha như nhau Chứng minh: dGhệ = dG + dG = 0 dG = -SdT + VdP + i.dni = i.dni    >  dn dn = -dn; dn = dn Điều kiện: T = const; Pchung = const thì:  =  1.2.1. ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG PHA
22. PHA GIBBS 1.2.2. Thiết lập quy tắc pha Gibbs (1876)
23. nghiên cứu muối quan hệ giữa số pha, số cấu tử và các thông số bên ngoài tác động lên hệ khi cân bằng. Ý nghĩa 1.2. QUY TẮC PHA GIBBS 1.2.2. Thiết lập quy tắc pha Gibbs (1876)
24. f pha, k cấu tử, số thông số tác động n = 2 T = T = T = …… = Tf P = P = P = …… = Pf 1  = 1  = 1  = … = 1 f 2  = 2  = 2  = …. = 2 f k  = k  = k  = …. = k f …………………………….. Điều kiện cân bằng pha f đại lượng (k+2) dòng 1.2. QUY TẮC PHA GIBBS 1.2.2. Thiết lập quy tắc pha Gibbs (1876)
25. thông số : (k+2).f  Tổng số phương trình quan hệ : (k+2).(f-1) + f  Bậc tự do: c = (k+2).f - (k+2).(f-1) + f = k – f + 2 C = k - f + n Tổng quát 1.2. QUY TẮC PHA GIBBS 1.2.2. Thiết lập quy tắc pha Gibbs (1876)
26. – f + n Nội dung Độ tự do là số thông số biến đổi độc lập mà không làm thay đổi số pha của hệ 1.2. QUY TẮC PHA GIBBS 1.2.2. Thiết lập quy tắc pha Gibbs (1876)
27. đồ thường gặp (P – T) P T (T – x) A (P – x) P A (x – x) xB T B B A BxBxB 1.3. CÁCH BIỂU DIỄN GIẢN ĐỒ PHA 1.3.1. Các dạng giản đồ pha
28. đồ thường gặp (P – T – V) P T (T – x) A P A T T B A xB V C B (T – x – x) 1.3. CÁCH BIỂU DIỄN GIẢN ĐỒ PHA 1.3.1. Các dạng giản đồ pha
29. thông thường trên trục số.  Khi giá trị của thông số thay đổi trong một khoảng khá rộng thì có thể biểu diễn chúng dưới dạng nghịch đảo hay logarit của nó. 1.3. CÁCH BIỂU DIỄN GIẢN ĐỒ PHA 1.3.2. Biểu diễn các thông số nhiệt động
30. tử Điểm M: 40% A và 60% B Điểm N: 20% B và 80% A Ví dụ A B 0%B 20%B 40%B 60%B 80%B 100%B 100%A 80%A 60% A 40% A 20%A 0%A MN 1.3. CÁCH BIỂU DIỄN GIẢN ĐỒ PHA 1.3.3. Biểu diễn thành phần các cấu tử
31. tử 1.3. CÁCH BIỂU DIỄN GIẢN ĐỒ PHA 1.3.3. Biểu diễn thành phần các cấu tử
32. các mặt trên giản đồ pha biểu diễn sự phụ thuộc giữa các thông số nhiệt động của hệ sẽ liên tục nếu trong hệ không xảy ra sự chuyển chất, sự thay đổi số pha hoặc dạng các pha“. 1.4. CÁC QUY TẮC GIẢN ĐỒ PHA 1.4.1. Quy tắc liên tục
33. đẳng nhiệt và đẳng áp, nếu hệ phân chia thành hai hệ con (hay được sinh ra từ hai hệ con) thì điểm biểu diễn của ba hệ này phải nằm trên cùng một đường thẳng, đường thẳng này gọi là đường thẳng liên hợp”. mH = mM + mN Nội dung 1.4. CÁC QUY TẮC GIẢN ĐỒ PHA 1.4.2. Quy tắc đường thẳng liên hợp
34. điểm hệ liên hợp M, N và H thì lượng của chúng được tính theo qui tắc đòn bẩy như sau: x1 x2x 1 2 2 1 xx xx HM HN m m    Lượng hệ M Lượng hệ N = Nội dung 1.4. CÁC QUY TẮC GIẢN ĐỒ PHA 1.4.3. Quy tắc đòn bẩy
35. hợp mở rộng của qui tắc đòn bẩy, được phát biểu như sau: Nếu một hệ gồm n hệ con thì điểm biểu diễn của nó phải nằm ở khối tâm vật lý của đa giác có đỉnh là các điểm biểu diễn của n hệ con. Nội dung 1.4. CÁC QUY TẮC GIẢN ĐỒ PHA 1.4.4. Quy tắc khối tâm
36. H chứa ba hệ con H1, H2 và H3 thì H nằm khối tâm vật lý tam giác H1H2H3. A B C K H2 H1 H3 H - Hệ H có khối lượng m - H1, H2 và H3 có khối lượng lần lượt m1, m2 và m3. Ta có: m = m1 + m2 + m3 1.4. CÁC QUY TẮC GIẢN ĐỒ PHA 1.4.4. Quy tắc khối tâm
37. 100g Xác định H1, H2 và H3? 1.4. CÁC QUY TẮC GIẢN ĐỒ PHA
38. cấu tử gồm một chất nguyên chất.  Cân bằng pha hệ một cấu tử là cân bằng giữa các trạng thái tập hợp của chất đó.  Sự thay đổi pha bao giờ cũng kèm theo sự thay đổi tính chất của hệ.  Trạng thái của hệ được xác định bởi ba thông số P, T, V 1.5. GIẢN ĐỒ PHA HỆ MỘT CẤU TỬ 1.5.1. Khái quát CBP hệ một cấu tử
39. tắc pha Gibbs: C = k - f + 2 = 1 – f + 2 = 3 - f  Hệ gồm 1 pha nằm cân bằng: c = 3 – 1 = 2  ý nghĩa?  Hệ gồm 2 pha nằm cân bằng: c = 3 – 2 = 1  ý nghĩa?  Hệ gồm 3 pha nằm cân bằng: c = 3 – 3 = 0  ý nghĩa? 1.5. GIẢN ĐỒ PHA HỆ MỘT CẤU TỬ 1.5.1. Khái quát CBP hệ một cấu tử
40. nước 1.5. GIẢN ĐỒ PHA HỆ MỘT CẤU TỬ 1.5.1. Khái quát CBP hệ một cấu tử
41. pha: Pha a Pha b Điều kiện cân bằng pha: Ga = Gb Bậc tự do: c = 1 – 2 + 2 = 1  tồn tại : T = f(P) Khi ĐK bên ngoài thay đổi : P  P + dP; T  T + dT  Thiết lập cân bằng mới Do đó: Ga’ = Gb’ Ga + dGa = Gb + dGb  dGa = dGb 1.5. GIẢN ĐỒ PHA HỆ MỘT CẤU TỬ 1.5.2. Ảnh hưởng của áp suất đến Tchuyểnpha
42. Nhiệt độ chuyển pha - V: biến thiên thể tích - : nhiệt chuyển pha Hệ thức này gọi là phương trình Clapeyron-Clausius I λ V.T dP dT   dG = -SdT + V.dP thay vào dT/dP = V/S; Mà quá trình chuyển pha : S = /T 1.5. GIẢN ĐỒ PHA HỆ MỘT CẤU TỬ 1.5.2. Ảnh hưởng của áp suất đến Tchuyểnpha
43. ml;  tính cal (1cal = 41,3ml.atm) thì phương trình Clapeyron – Clausius được viết như sau: λ.3,41 V.T dP dT   1.5. GIẢN ĐỒ PHA HỆ MỘT CẤU TỬ 1.5.2. Ảnh hưởng của áp suất đến Tchuyểnpha
44. ngưng tụ (RẮN – LỎNG) các đại lượng V, , T ít chịu ảnh hưởng bởi áp suất do đó: λ V.T dP dT   λ V.T P T     1.5. GIẢN ĐỒ PHA HỆ MỘT CẤU TỬ 1.5.2. Ảnh hưởng của áp suất đến Tchuyểnpha
45. Áp dụng phương trình Claypeyron – Clausius I: V.T λ dT dP   Mà: P RT VV h V = Vhơi – Vlỏng(rắn)  Thay vào 2 T.R λ dT Plnd  2 T.575,4 )mol/cal(λ dT Plgd  Clapeyron – Clausius IILỏng hơi + hh Rắn hơi + th 1.5. GIẢN ĐỒ PHA HỆ MỘT CẤU TỬ 1.5.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến Pbão hòa
46. thay đổi hẹp trong khoảng nhiệt độ T1  T2: ( const) 2 RT λ dT Plnd         121 2 T 1 T 1 R λ P P ln 1.5. GIẢN ĐỒ PHA HỆ MỘT CẤU TỬ 1.5.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến Pbão hòa
47. Trouton: 2221 )K(T )mol/cal(λ sôi hh   Phương trình Kischiakopski sôi sôi hh Tlg57,475,8 T λ  1.5. GIẢN ĐỒ PHA HỆ MỘT CẤU TỬ 1.5.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến Pbão hòa
48. nghiệm Crafte (suy ra từ C-C II và quy tắc Trouton) nhằm tính gần đúng nhiệt độ sôi của các chất lân cận vùng áp suất khí quyển: T = C.(P – 760).T = C.P.T  C = 0,00012: đa số chất  C = 0,00010: rượu, nước, H2CO3  C = 0,00014: đối vớc các chất nhiệt độ sô thấp như O2, N2, NH3… 1.5. GIẢN ĐỒ PHA HỆ MỘT CẤU TỬ 1.5.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến Pbão hòa
49. chất lỏng A với hơi của nó (P) khi có mặt các chất khí (P’) khác gây ra áp suất tổng (Pt): Pt = P + P’ Hơi A + khí Pt = P + P’ Lỏng A Mô hình 1.5. GIẢN ĐỒ PHA HỆ MỘT CẤU TỬ 1.5.4. Ảnh hưởng của áp suất tổng đến Pbão hòa
50. cân bằng: Glỏng = Ghơi Khi áp suất tổng thay đổi, hệ sẽ chuyển sang trạng thái mới: dGlỏng = dGhơi Xét điều kiện đẳng nhiệt T = const thì dG = -S.dT + V.dP = V.dP Vậy: Vlỏng.dPlỏng = Vhơi.dPhơi Vì áp suất tác động lên pha lỏng chính là áp suất tổng nên Plỏng = Pt Vlỏng.dPt = Vhơi.dPhơi Suy ra: 1.5. GIẢN ĐỒ PHA HỆ MỘT CẤU TỬ 1.5.4. Ảnh hưởng của áp suất tổng đến Pbão hòa
51. pha lỏng ít phụ thuộc vào áp suất, và xem pha hơi là khí lý thưởng nên: 1.5. GIẢN ĐỒ PHA HỆ MỘT CẤU TỬ 1.5.4. Ảnh hưởng của áp suất tổng đến Pbão hòa
52. tổng thay đổi, hệ sẽ chuyển sang trạng thái mới. Phương trình sử dụng tính toán sự thay đổi áp suất đó: - Phơi, 1, Phơi,2 : áp suất hơi bão hòa của A ở hai trạng thái. - Pt,1, Pt,2: áp suất tổng hai trạng thái. 1.5. GIẢN ĐỒ PHA HỆ MỘT CẤU TỬ 1.5.4. Ảnh hưởng của áp suất tổng đến Pbão hòa
53. nước 1.5. GIẢN ĐỒ PHA HỆ MỘT CẤU TỬ 1.5.5. Một số giản đồ tiêu biểu
54. AOB – rắn, BOC – lỏng và AOC – hơi. 2. Ba đường cân bằng: OA: cân bằng rắn – hơi: đường thăng hoa, OB: cân bằng rắn-lỏng: đường nóng chảy và OC: cân bằng lỏng – hơi: đường bay hơi. 3. Điểm ba O: cân bằng ba pha rắn – lỏng – hơi. 4. Đường OC’ – đường chậm đông hay đường quá lạnh tức là dưới điều kiện mà vẫn chưa kết tinh. 5. Điểm C (374oC, 218atm) – điểm tới hạn. 1.5. GIẢN ĐỒ PHA HỆ MỘT CẤU TỬ 1.5.5. Một số giản đồ tiêu biểu Giản đồ pha của nước
55. đường hóa hơi hay cân bằng lỏng – hơi. Phương trình đường OC là: RT λ l/hl/h hh eKP   Đường này kết thúc tại C, T>Tc thì sự chuyển pha là liên tục không có giới hạn phân chia pha 1.5. GIẢN ĐỒ PHA HỆ MỘT CẤU TỬ 1.5.5. Một số giản đồ tiêu biểu
56. đường thăng hoa hay cân bằng rắn – hơi. Phương trình đường OA là: RT λ r/hr/h th eKP   Khi T tăng  P tăng theo hàm mũ và tăng nhanh hơi trên pha lỏng. 1.5. GIẢN ĐỒ PHA HỆ MỘT CẤU TỬ 1.5.5. Một số giản đồ tiêu biểu
57. đường nóng chảy hay cân bằng rắn – lỏng. Phương trình đường OB là: V.T λ dT dP ncngoài   Do V < 0 nên hệ số góc đường này âm. 1.5. GIẢN ĐỒ PHA HỆ MỘT CẤU TỬ 1.5.5. Một số giản đồ tiêu biểu
58. tắc pha Gibbs: + Điểm O + Đường OA, OB, OC + Vùng AOB; AOC và BOC 1.5. GIẢN ĐỒ PHA HỆ MỘT CẤU TỬ 1.5.5. Một số giản đồ tiêu biểu
59. lưu huỳnh Rắn: 2 dạng thù hình + Rắn 1: trực thoi - S + Rắn 2: đơn tà - S S S ΔH0 = 0.401kJ/mol 1.5. GIẢN ĐỒ PHA HỆ MỘT CẤU TỬ 1.5.5. Một số giản đồ tiêu biểu
60. Lưu huỳnh 60
61. rắn tồn tại hai dạng trực thoi và đơn tà. 2. Các đường nét liền mô tả cân bằng bền giữa các pha còn các đường nét đứt mô tả cân bằng không bền. 3. Vùng bền: 4 vùng (rắn 1, rắn 2, lỏng và khí) 4. Điểm A, B, và C: là điểm ba bền; O là điểm ba không bền. K là điểm tới hạn. Giản đồ pha lưu huỳnh 1.5. GIẢN ĐỒ PHA HỆ MỘT CẤU TỬ 1.5.5. Một số giản đồ tiêu biểu
62. cacbon 1.5. GIẢN ĐỒ PHA HỆ MỘT CẤU TỬ 1.5.5. Một số giản đồ tiêu biểu
63. cacbon 1.5. GIẢN ĐỒ PHA HỆ MỘT CẤU TỬ 1.5.5. Một số giản đồ tiêu biểu
64. PHA HỆ MỘT CẤU TỬ 1.5.5. Một số giản đồ tiêu biểu More than 100 tons of synthetic diamonds are produced annually worldwide by firms like Diamond Innovations (previously part of General Electric), Sumitomo Electric, and De Beers.
65. Kim cương, Grafit, lỏng và khí. 2. Đường cong AB là đường cân bằng kim cương – Grafit, như vậy về mặt nhiệt động ở điều kiện thường Grafit bền hơn Kim cương. Do đó, để chuyển Grafit thành kim cương ở 298K cần P = 2,2.104atm. Hoặc 1 điểm nào đó trên giản đồ.a Giản đồ pha cacbon 1.5. GIẢN ĐỒ PHA HỆ MỘT CẤU TỬ 1.5.5. Một số giản đồ tiêu biểu
66. đồ pha hệ một cấu tử khác 1.5. GIẢN ĐỒ PHA HỆ MỘT CẤU TỬ 1.5.5. Một số giản đồ tiêu biểu
67. đồ pha hệ một cấu tử khác 1.5. GIẢN ĐỒ PHA HỆ MỘT CẤU TỬ 1.5.5. Một số giản đồ tiêu biểu
68. đồ pha hệ một cấu tử khác 1.5. GIẢN ĐỒ PHA HỆ MỘT CẤU TỬ 1.5.5. Một số giản đồ tiêu biểu
69. hưởng áp suất đến nhiệt độ chuyển pha (Phương trình C – C I): 2. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến áp suất hơi bão hòa (phương trình C – C II): 3. Ảnh hưởng của áp suất tổng đến áp suất hơi bão hòa: 4. Một số giản độ hệ một cấu tử λ V.T dP dT   2 T.R λ dT Plnd    T.R PPV P P ln 1,t2,t 1 2          121 2 T 1 T 1 R λ P P ln λ.3,41 V.T dP dT  
70. VÀ TÍNH TOÁN GIẢN ĐỒ HỆ BẬC HAI Số tiết: 9
71. kết tinh ở dạng khan 2.2. Muối kết tinh ở dạng tinh thể hydrát bền 2.3. Muối kết tinh ở dạng tinh thể hydrát không bền 2.4. Xây dựng giản đồ từ các giá trị độ tan 2.5. Phương pháp tính toán trên giản đồ độ tan
72. ĐỘ TAN CỦA MUỐI KẾT TINH DẠNG KHAN 2.1.1. Phân tích giản đồ Cấu tạo giản đồ
73. Gibbs c = k - f + n = 2 - f + 1 = 3 - f Vị trí Số pha Đặc điểm pha Bậc tự do Ý nghĩa Vùng (1) 1 Lỏng chưa bão hòa 2 Hệ nhị biến Vùng (2), (3), (4) 2 Lỏng bão hòa, rắn 1 Hệ nhất biến Đường aeb 2 Lỏng bão hòa, rắn 1 Hệ nhất biến Đường rr’ 3 Dung dịch rắn, lỏng AB 0 Hệ vô biến Điểm ơtecti e 3 0 Hệ vô biến 2.1. GIẢN ĐỒ ĐỘ TAN CỦA MUỐI KẾT TINH DẠNG KHAN 2.1.1. Phân tích giản đồ
74. Gibbs Vị trí Số pha Đặc điểm pha Bậc tự do Ý nghĩa Vùng (1) 1 Lỏng chưa bão hòa 2 Hệ nhị biến Vùng (2), (3), (4) 2 Lỏng bão hòa, rắn 1 Hệ nhất biến Đường aeb 2 Lỏng bão hòa, rắn 1 Hệ nhất biến Đường rr’ 3 Rắn A, rắn B, lỏng AB 0 Hệ vô biến Điểm ơtecti e 3 0 Hệ vô biến 2.1. GIẢN ĐỒ ĐỘ TAN CỦA MUỐI KẾT TINH DẠNG KHAN 2.1.1. Phân tích giản đồ
75. diễn 2.1. GIẢN ĐỒ ĐỘ TAN CỦA MUỐI KẾT TINH DẠNG KHAN 2.1.1. Phân tích giản đồ
76. ĐỘ TAN CỦA MUỐI KẾT TINH DẠNG KHAN 2.1.2. Quá trình bay hơi – hòa tan đẳng nhiệt T0 C R = L H2O NaNO3 r L = R Qh m e Q1 -30 0 30 60 90 Q 20 40 60 80 Q1 QL Qm Qr NaNO3 H2O Rnước; RNaNO3 %m
77. ĐỘ TAN CỦA MUỐI KẾT TINH DẠNG KHAN 2.1.3. Quá trình bay hơi – hòa tan đa nhiệt Phép phân tích nhiệt – Quy tắc Taman
78. ĐỘ TAN CỦA MUỐI KẾT TINH DẠNG KHAN 2.1.3. Quá trình bay hơi – hòa tan đa nhiệt
79. ĐỘ TAN CỦA MUỐI KẾT TINH DẠNG KHAN 2.1.3. Quá trình bay hơi – hòa tan đa nhiệt Hỗn hợp ƠTECTI
80. ĐỘ TAN CỦA MUỐI KẾT TINH DẠNG KHAN 2.1.3. Quá trình bay hơi – hòa tan đa nhiệt Bài tập 1 Phân tích quá trình đa nhiệt của các điểm 2, 8, 11
81. ĐỘ TAN CỦA MUỐI KẾT TINH DẠNG HYDRAT BỀN 2.2.1. Phân tính giản đồ Cấu tạo giản đồ
82. ĐỘ TAN CỦA MUỐI KẾT TINH DẠNG HYDRAT BỀN 2.2.1. Phân tính giản đồ Quy tắc pha Gibbs c = k - f + 1 = 3 - f Vị trí Số pha Đặc điểm pha Bậc tự do Ý nghĩa Vùng (1), (6) 1 Lỏng chưa bão hòa 2 Hệ nhị biến Vùng (2), (3), (7), (8) 2 Lỏng bão hòa, rắn 1 Hệ nhất biến Vùng (4), (5), (9), (10) 2 Hai pha rắn 1 Hệ nhất biến Đường ae1d, de2b 2 Lỏng bão hòa, rắn 1 Hệ nhất biến Đường A1D1, D2B2 3 Hai rắn, lỏng bão hòa hay lỏng ơtecti 0 Hệ vô biến Điểm ơtecti e1, e2 3 0 Hệ vô biến
83. ĐỘ TAN CỦA MUỐI KẾT TINH DẠNG HYDRAT BỀN 2.2.1. Phân tính giản đồ Phân tích các điểm biểu diễn T0 C RA = L A D rD RA, RD L = RD 6 a b d B RB, RD T0 C 10 15 RD = L L = RB e1 e2 E1 E2 A1 A2 2 3 4 5 7 8 9 11 12 13 14D1 D2 D3 D4 D5 B1 B2 B3 B4 0 1 Hàm lượng muối B, % Muối BH2O Muối hydrat B
84. ĐỘ TAN CỦA MUỐI KẾT TINH DẠNG HYDRAT BỀN 2.2.2. Quá trình bay hơi – hòa tan đẳng nhiệt T0 C RA = L A D rD RA , RD L = RD Q h a rB d T0 C B T0 C RD = L L = RB e1 e2 E1 E2 1 2 3 Q QL1 Qd QL2 QL3 Q RB , RD
85. ĐỘ TAN CỦA MUỐI KẾT TINH DẠNG HYDRAT BỀN 2.2.3. Quá trình bay hơi – hòa tan đa nhiệt T0 C RA = L A D rD RA, RD L = RD I1 Q h a rB d T0 C B T0 C Q’ I2 I3 RD = L L = RB e1 e2 E1 E2 Q1 Q3Q2 RB, RD
86. Phân tích quá trình đa nhiệt của các điểm 2, 9 2.2. GIẢN ĐỒ ĐỘ TAN CỦA MUỐI KẾT TINH DẠNG HYDRAT BỀN 2.2.3. Quá trình bay hơi – hòa tan đa nhiệt T0 C RA = L A D rD RA, RD L = RD 6 a b d B RB,RD T0 C 10 15 RD = L L = RB e1 e2 E1 E2 A1 A2 2 3 4 5 7 8 9 11 12 13 14D1 D2 D3 D4 D5 B1 B2 B3 B4 0 1 Hàm lượng muối B, % Muối BH2O Muối hydrat B
87. ĐỘ TAN CỦA MUỐI KẾT TINH DẠNG HYDRAT KHÔNG BỀN 2.3.1. Phân tính giản đồ Cấu tạo giản đồ
88. Gibbs c = k - f + n = 2 - f + 1 = 3 -f Vị trí Số pha Đặc điểm pha Bậc tự do Ý nghĩa Vùng (1) 1 Lỏng chưa bão hòa 2 Hệ nhị biến Vùng (2), (3), (4), (5) 2 Lỏng bão hòa, rắn 1 Hệ nhất biến Vùng (6), (7) 2 Lỏng bão hòa, rắn 1 Hệ nhất biến Đường ae, ePb 2 Lỏng bão hòa, rắn 1 Hệ nhất biến Đường A1H, PrB 3 Rắn B, rắn D, lỏng hoặc dd rắn 0 Hệ vô biến Điểm ơtecti e 3 0 Hệ vô biến Điểm peritecti 3 Rắn B, rắn D, lỏng 0 Hệ vô biến 2.3. GIẢN ĐỒ ĐỘ TAN CỦA MUỐI KẾT TINH DẠNG HYDRAT KHÔNG BỀN 2.3.1. Phân tính giản đồ
89. Gibbs Vị trí Số pha Đặc điểm pha Bậc tự do Ý nghĩa Vùng (1) 1 Lỏng chưa bão hòa 2 Hệ nhị biến Vùng (2), (3), (4), (5) 2 Lỏng bão hòa, rắn 1 Hệ nhất biến Vùng (6), (7) 2 Lỏng bão hòa, rắn 1 Hệ nhất biến Đường ae, ePb 2 Lỏng bão hòa, rắn 1 Hệ nhất biến Đường A1H, PrB 3 Rắn B, rắn D, lỏng 0 Hệ vô biến Điểm ơtecti e 3 0 Hệ vô biến Điểm peritecti 3 Rắn B, rắn D, lỏng 0 Hệ vô biến 2.3. GIẢN ĐỒ ĐỘ TAN CỦA MUỐI KẾT TINH DẠNG HYDRAT KHÔNG BỀN 2.3.1. Phân tính giản đồ
90. diễn 2.3. GIẢN ĐỒ ĐỘ TAN CỦA MUỐI KẾT TINH DẠNG HYDRAT KHÔNG BỀN 2.3.1. Phân tính giản đồ T0 C RA = L A D rB RA, RD RB và RD P a b T0 C B e L = RD H d E Lỏng RB = L Hàm lượng muối B, % Muối B H2O Muối hydrat B-không bền A1 A2 A3 B1 B2 B3 B5 B4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 15 16 17
91. bay hơi – hòa tan đa nhiệt 2.3. GIẢN ĐỒ ĐỘ TAN CỦA MUỐI KẾT TINH DẠNG HYDRAT KHÔNG BỀN T0 C RA = L A D rB RA, RB RB và RD P a b T0 C B e L = RD H d E Lỏng RB = L Hàm lượng muối B, % Muối B H2O Muối hydrat B-không bền A1 B1 B3 B2 Q1 l1 d1 l2 Q3 l3 Q3' Q2 d3 q3 Q3'’ (1) (2) (3)rc K
92. D rB RA, RB RB và RD P a b T0 C B e L = RD H d E Lỏng RB = L Hàm lượng muối B, % Muối B H2O Muối hydrat B-không bền A1 A2 A3 B1 B2 B3 B5 B4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 15 16 17 Bài tập 3 Phân tích quá trình đa nhiệt của các điểm 4, 9, 11
93. Phân tích quá trình đa nhiệt tại Q1, Q2 Yêu cầu: a. Phân tích Q1, Q2 b. Tính tại Q’1 và Q’2 Biết: Q1 = 1000kg Q2 = 500kg F1 F2 F3A2 A3 A4 91,5 78 29 I'2
94. tính toán lập giản đồ 2.4. XÂY DỰNG GIẢN ĐỒ TỪ CÁC GIÁ TRỊ ĐỘ TAN  Hệ bậc hai công bố trong các tài liệu nghiên cứu và trong các tạp chí dưới dạng các giản đồ trạng thái.  Xây dựng giản đồ hệ hai cấu tử từ các giá trị độ tan.  Các bảng giá trị độ tan của các chất trong các sổ tay hóa học thuộc loại bảng này.
95. tính toán lập giản đồ 2.4. XÂY DỰNG GIẢN ĐỒ TỪ CÁC GIÁ TRỊ ĐỘ TAN Khảo sát bài toán 1-7 trong tài liệu
96. tính toán lập giản đồ 2.4. XÂY DỰNG GIẢN ĐỒ TỪ CÁC GIÁ TRỊ ĐỘ TAN Giản đồ KNO3-H2O A (H2O) B (KNO3) -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Hàm lượng KNO3, % A1 A2 B1
97. đường cong dung dịch bão hòa 2.4. XÂY DỰNG GIẢN ĐỒ TỪ CÁC GIÁ TRỊ ĐỘ TAN Phương trình đường cong có dạng: %A = a + bT + cT2 %A – nồng độ phần trăm chất tan A cần khảo sát; T – nhiệt độ; a, b, c – các hệ số phương trình.
98. TÍNH TOÁN TRÊN GIẢN ĐỒ  Phương pháp sử dụng các qui tắc pha;  Phương pháp sử dụng cấu tử không đổi;  Phương pháp thiết lập phương trình cân bằng vật liệu của quá trình. Ba phương pháp tính toán
99. dụng cấu tử không đổi Cấu tử cần tìm (%) Cấu tử không biến đổi, % = X đơn vị khối lượng Cấu tử không biến đổi (đơn vị khối lượng) 2.5. PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN TRÊN GIẢN ĐỒ
100. bằng vật liệu Khối lượng của hệ ở lúc bắt đầu và cuối quá trình là như nhau. Cơ sở của phương pháp 2.5. PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN TRÊN GIẢN ĐỒ
101. – Xem ví dụ 1 trang 65 Xác định lượng nước cần phải bốc hơi ở 80oC khỏi 100kg dung dịch kali nitrat 20% đến lúc bắt đầu kết tinh muối này. 2.5. PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN TRÊN GIẢN ĐỒ
102. – Xem ví dụ 1 trang 64 A (H2O) B (KNO3) -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Hàm lượng KNO3, % 3 2 4 5 6 A1 A2 B2 B3 B1 1 7 2.5. PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN TRÊN GIẢN ĐỒ
103. ĐỒ THỰC TẾ 10 3
104. ĐỒ THỰC TẾ 10 4
105. ĐỒ THỰC TẾ 10 5
106. ĐỒ THỰC TẾ 106
107. – SiO2
108. VÀ TÍNH TOÁN GIẢN ĐỒ HỆ BẬC BA Số tiết: 15
109. đồ đẳng nhiệt 3.2. Giản đồ đa nhiệt 3.3. Phương pháp xây dựng giản đồ 3.4. Phương pháp tính toán giản đồ 3.5. Tính toán các quá trình kết tinh cơ bản trên giản đồ 3.6. Bài toán thiết lập chu trình
110. ĐẲNG NHIỆT  Hệ gồm hai muối có ion chung trong nước (hoặc muối – axit – nước với muối và axit có ion chung).  Đối với hệ ba cấu tử gồm nước và hai muối có ion chung thì số thông số độc lập xác định trạng thái hệ bằng ba (P = const) bao gồm: hai nồng độ và nhiệt độ.  Do đó, giản đồ tan đẳng nhiệt của hệ này là một tam giác đều. Mở đầu
111. Hệ tách hai muối khan 3.1. GIẢN ĐỒ ĐẲNG NHIỆT C
112. Hệ tách hai muối khan 3.1. GIẢN ĐỒ ĐẲNG NHIỆT
113. diễn 3.1.1. Hệ tách hai muối khan 3.1. GIẢN ĐỒ ĐẲNG NHIỆT
114. diễn 3.1.1. Hệ tách hai muối khan 3.1. GIẢN ĐỒ ĐẲNG NHIỆT
115. Hệ tách hai muối khan 3.1. GIẢN ĐỒ ĐẲNG NHIỆT
116. bẩy Điểm hệ Trạng thái hệ Điểm biểu diễn Đoạn liên hợp 1 Nước Hỗn hợp muối B và C A 2 1,2 1,A 3 Dung dịch bão hòa muối B. Muối rắn B. 4 B 3,B 3,4 5 Dung dịch bão hòa các muối B và C. Các muối rắn B và C. E 6 5,6 5,E 7 Dung dịch bão hòa muối C Muối rắn C. 8 C 7,C 7,8 3.1.1. Hệ tách hai muối khan 3.1. GIẢN ĐỒ ĐẲNG NHIỆT
117. tích quá trình hòa tan đẳng nhiệt điểm 6 3.1.1. Hệ tách hai muối khan 3.1. GIẢN ĐỒ ĐẲNG NHIỆT
118. ĐỒ THỰC TẾ 118 3.1. GIẢN ĐỒ ĐẲNG NHIỆT
119. ĐỒ THỰC TẾ 3.1. GIẢN ĐỒ ĐẲNG NHIỆT 119
120. Hệ tách muối khan và muối hydrat bền 3.1. GIẢN ĐỒ ĐẲNG NHIỆT
121. đồ 3.1.2. Hệ tách muối khan và muối hydrat bền 3.1. GIẢN ĐỒ ĐẲNG NHIỆT
122. diễn 3.1.2. GIẢN ĐỒ ĐẲNG NHIỆT 3.1.2.2. Hệ tách muối khan và muối hydrat bền
123. diễn 3.1.2. Hệ tách muối khan và muối hydrat bền 3.1. GIẢN ĐỒ ĐẲNG NHIỆT
124. Hệ tách muối khan và muối hydrat bền 3.1. GIẢN ĐỒ ĐẲNG NHIỆT
125. bẩy Điểm CK 1 3 5 5 5 3.1.2. Hệ tách muối khan và muối hydrat bền 3.1. GIẢN ĐỒ ĐẲNG NHIỆT
126. bẩy Điểm Trạng thái hệ Điểm biểu diễn Đoạn luên hợp CK Nước Muối khan C A C CKC CKA 1 Dung dịch bão hòa muối CK. Muối rắn CK. 2 CK 1,CK 1,2 3 Dung dịch bão hòa các muối B và CK. Các muối rắn B và CK. E 4 3,4 3,E 5 Muối rắn CK Các muối rắn B và C. CK 6 5,6 5,CK 5 Muối rắn C Hỗn hợp muối CK và B C 7 5,7 5,C 5 Muối rắn B Hỗn hợp muối C và CK B 8 5,8 5,B 3.1.2. Hệ tách muối khan và muối hydrat bền 3.1. GIẢN ĐỒ ĐẲNG NHIỆT
127. tích quá trình đa nhiệt của các điểm 1,4 3.1.2. Hệ tách muối khan và muối hydrat bền 3.1. GIẢN ĐỒ ĐẲNG NHIỆT
128. Hệ tách cả hai muối hydrat bền 3.1. GIẢN ĐỒ ĐẲNG NHIỆT
129. Hệ tách cả hai muối hydrat bền 3.1. GIẢN ĐỒ ĐẲNG NHIỆT
130. diễn 3.1.3. Hệ tách cả hai muối hydrat bền 3.1. GIẢN ĐỒ ĐẲNG NHIỆT
131. diễn 3.1.3. Hệ tách cả hai muối hydrat bền 3.1. GIẢN ĐỒ ĐẲNG NHIỆT
132. Hệ tách cả hai muối hydrat bền 3.1. GIẢN ĐỒ ĐẲNG NHIỆT
133. bẩy Điểm 1 3 5 7 9 11 8 3.1.3. Hệ tách cả hai muối hydrat bền 3.1. GIẢN ĐỒ ĐẲNG NHIỆT
134. bẩy Điểm Trạng thái hệ Điểm biểu diễn Đoạn liên hợp 1 Dung dịch bão hòa muối BK Muối rắn BK 2 BK 1,BK 1,2 3 Dung dịch bão hòa muối CK. Muối rắn CK 4 CK 3,CK 3,4 5 Dung dịch bão hòa các muối BK và CK. Các muối rắn BK và CK E 6 5,6 5,E 7 Muối rắn CK Hỗn hợp muối BK và C CK 8 7,8 7,CK 9 Muối rắn BK Hỗn hợp muối B và C BK 10 9,10 9,BK 11 Muối rắn BK Hỗn hợp muối B và CK BK 12 11,12 11,BK 8 Muối rắn C Hỗn hợp muối B và CK C 12 8,12 8,C 3.1.3. Hệ tách cả hai muối hydrat bền 3.1. GIẢN ĐỒ ĐẲNG NHIỆT
135. tích quá trình bốc hơi nước của các hệ 1, 12 3.1.3. Hệ tách cả hai muối hydrat bền 3.1. GIẢN ĐỒ ĐẲNG NHIỆT
136. tạo một muối hydrat không bền 3.1. GIẢN ĐỒ ĐẲNG NHIỆT So sánh giản đồ
137. Hệ tách tạo một muối hydrat không bền 3.1. GIẢN ĐỒ ĐẲNG NHIỆT
138. đồ 3.1.4. Hệ tách tạo một muối hydrat không bền 3.1. GIẢN ĐỒ ĐẲNG NHIỆT
139. diễn 3.1.4. Hệ tách tạo một muối hydrat không bền 3.1. GIẢN ĐỒ ĐẲNG NHIỆT
140. Hệ tách tạo một muối hydrat không bền 3.1. GIẢN ĐỒ ĐẲNG NHIỆT
141. Phân tích quá trình bay hơi của các điểm 1.a, 4.b 3.1. GIẢN ĐỒ ĐẲNG NHIỆT (a) (b)
142. muối kép hòa tan tương hợp  Hệ tạo muối kép hòa tan không tương hợp 3.1.5. Hệ tách muối kép AmBn 3.1. GIẢN ĐỒ ĐẲNG NHIỆT
143. tích giản đồ A (H2O) B C HàmlượngmuốiB,% Hàm lượng muối C, % a E1 b E2 S O Muối khan 3.1.5. Hệ tách muối kép AmBn 3.1. GIẢN ĐỒ ĐẲNG NHIỆT
144. C, % a E1 b E2 Sh O Cấu tạo - Phân tích giản đồ Muối hydrat 3.1.5. Hệ tách muối kép AmBn 3.1. GIẢN ĐỒ ĐẲNG NHIỆT
145. muối kép AmBn – không tương hợp 3.1. GIẢN ĐỒ ĐẲNG NHIỆT Cấu tạo - Phân tích giản đồ Muối khan A (H2O) B C HàmlượngmuốiB,% Hàm lượng muối C, % a E b P S O K
146. tích giản đồ Muối hydrat A (H2O) B C HàmlượngmuốiB,% Hàm lượng muối C, % a E b P Sh O K 3.1.6. Hệ tách muối kép AmBn – không tương hợp 3.1. GIẢN ĐỒ ĐẲNG NHIỆT
147. dung dịch rắn hạn chế trên cơ sở mạng tinh thể muối A () và muối B ()  Hệ tạo dung dịch rắn liên tục giữa hai muối A và B 3.1.7. Hệ tạo dung dịch rắn 3.1. GIẢN ĐỒ ĐẲNG NHIỆT
148. C, % a b K R L + R L L + R L + R + R Cấu tạo - Phân tích giản đồ Dung dịch rắn hạn chế - Muối khan 3.1.7. Hệ tạo dung dịch rắn 3.1. GIẢN ĐỒ ĐẲNG NHIỆT
149. tích giản đồ Dung dịch rắn hạn chế - Muối hydrat A (H2O) B C E HàmlượngmuốiB,% Hàm lượng muối C, % a b K’ R’ L + R L L + R R  + R  I R L + R + R Q R K R 3.1.7. Hệ tạo dung dịch rắn 3.1. GIẢN ĐỒ ĐẲNG NHIỆT
150. ĐẲNG NHIỆT 3.1.2.6. Hệ tạo dung dịch rắn Cấu tạo - Phân tích giản đồ Dung dịch rắn liên tục - Muối khan A (H2O) B C HàmlượngmuốiB,% Hàm lượng muối C, % a b L L + R
151. tích giản đồ Dung dịch rắn liên tục - Muối hydrat A (H2O) B R HàmlượngmuốiB,% Hàm lượng muối C, % a b L L + R R h Q 3.1.7. Hệ tạo dung dịch rắn 3.1. GIẢN ĐỒ ĐẲNG NHIỆT
152. ĐẲNG NHIỆT 3.1.8. Một chất tan trong hai dung môi A B a1 b M a C a2 a3 a4 a'1 a'2 a'3 Cấu tạo - Phân tích giản đồ
153. ĐA NHIỆT  Hệ gồm hai muối có ion chung trong nước (hoặc muối – axit – nước với muối và axit có ion chung).  Đối với hệ ba cấu tử gồm nước và hai muối có ion chung thì số thông số độc lập xác định trạng thái hệ bằng ba (P = const) bao gồm: hai nồng độ và nhiệt độ.  Do đó, giản đồ tan đa nhiệt của hệ này là một hình không gian ba trục đo – lăng trụ ba mặt. Mở đầu
154. ĐA NHIỆT Cấu tạo giản đồ A (H2O) B C H H1 H2 H3 B2 A1 C2 C1B1 E t1 P A (H2O) B C E B1 C1
155. ĐA NHIỆT Quá trình đa nhiệt A (H2O) B C H3' H’ H1' H2' H H1 H2 H3 B2 C2 a Q Q1 Q’ L L’
156. ĐA NHIỆT Quá trình đa nhiệt A (H2O) B C H3' H’ H1' H2' H H1 H2 H3 B2 C2 a Q Q1 Q’ L L’
157. tính tan  Phương pháp tính tan đa nhiệt  Phương pháp tính tan đẳng nhiệt  Phương pháp Cameron (phương pháp chỉ thị)  Áp dụng phương pháp quang tinh thể vào phân tích hóa lý 3.3. PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG GIẢN ĐỒ
158. ĐỒ THỰC TẾ 158
159. ĐỒ THỰC TẾ 159
160. ĐỒ THỰC TẾ 160
161. ĐỒ THỰC TẾ 161
162. ĐỒ THỰC TẾ 162
163. TÍNH TOÁN 3.4.1. Các quy tắc xác định điểm biểu diễn Quy tắc 1. Trong trường hợp bay hơi nước đẳng nhiệt, điểm biểu diễn của hệ cuối sẽ chạy theo đường nối đỉnh nước và điểm biểu diễn của hệ ban đầu và chạy xa dần điểm nước.
164. TÍNH TOÁN 3.4.1. Các quy tắc xác định điểm biểu diễn Quy tắc 2. Trong trường hợp hệ có số pha từ hai trở lên thì điểm biểu diễn của hệ chỉ là sự tổ hợp của các điểm biểu diễn các pha trong hệ theo quy tắc đòn bẩy và quy tắc khối tâm (quy tắc này còn gọi là nguyên lý tương ứng).
165. TÍNH TOÁN 3.4.1. Các quy tắc xác định điểm biểu diễn Quy tắc 3. Trong trường hợp kết tinh bậc 1, hiệu suất kết tinh của một hệ cho trước có giá trị cực đại khi điểm biểu diễn pha lỏng của hệ đạt đến điểm vô biến ơtonic.
166. TÍNH TOÁN 3.4.2. Phương pháp đồ giải Katskarov Phương pháp Katskarov bao gồm các bước sau:  Thiết lập các phương trình  Giải hệ phương trình, các giá trị x, y tìm được là thành phần hai cấu tử đã chọn của điểm biểu diễn.
167. MgSO4, % 20 40 60 80 100 20 40 60 80 100 a d HàmlượngmuốiK2SO4,% E K2SO4 MgSO4 MgSO4.6H2O P f (K2SO4.MgSO4.4H2O Katskarov f h P Q M
168. điểm biểu diễn hệ cuối trên giản đồ và điểm biểu diễn các pha của nó;  Tính toán khối lượng nước bay hơi, khối lượng hệ cuối và khối lượng các pha của nó bằng các phương pháp đã nêu. 3.5. TÍNH TOÁN CÁC QUÁ TRÌNH CƠ BẢN Khi đã có giản đồ mặt cắt đẳng nhiệt thì việc tính toán thực hiện còn hai bước sau:
169. CÁC QUÁ TRÌNH CƠ BẢN A (H2O) Hàm lượng muối MgSO4, % 20 40 60 80 100 20 40 60 80 100 a d HàmlượngmuốiK2SO4,% E K2SO4 MgSO4 MgSO4.6H2O P f (K2SO4.MgSO4.4H2O Ví dụ 1
170. CÁC QUÁ TRÌNH CƠ BẢN Ví dụ 2 A (H2O) Hàm lượng muối KCl, % 20 40 60 80 100 20 40 60 80 100 a E’ HàmlượngmuốiNaCl,% A (NaCl) B (KCl) d e a' d' E b 100o C 25o C c’
171. CÁC QUÁ TRÌNH CƠ BẢN Ví dụ 3 A (H2O) Hàm lượng muối MgSO4, % 20 40 60 80 100 20 40 60 80 100 1 HàmlượngmuốiK2SO4,% E NaCl MgCl2 MgCl2.6H2O 2 M 3 4 5 6
172. CÁC QUÁ TRÌNH CƠ BẢN Ví dụ 4 A (H2O) Hàm lượng muối MgSO4, % 20 40 60 80 100 20 40 60 80 100 1 HàmlượngmuốiK2SO4,% Se K2SO4 MgSO4 Sa E 5 P K Ep Q
173. lập chu trình thường có dạng: thiết lập chu trình tách các muối đơn từ một nguyên liệu cho trước (là hỗn hợp muối). 3.6. BÀI TOÁN THIẾT LẬP CHU TRÌNH
174. trì chu trình cần có một yếu tố điều chỉnh. Nhờ yếu tố này ta có thể chủ động tác động vào mỗi quá trình khép kín để tạo nên chu trình.  Một quá trình khép kín gồm nhiều giai đoạn như bay hơi, kết tinh muối đơn… Kết thúc mỗi giai đoạn có một thành phần pha lỏng tương ứng. 3.6. BÀI TOÁN THIẾT LẬP CHU TRÌNH Để xây dựng chu trình cần nắm hai nguyên tắc:
175. THIẾT LẬP CHU TRÌNH NaCl H2O KCl100 200 300 400 500 600 100 200 300 400 a' a E M e d' N d R K E’ L c' 25o C 100o C Q Ví dụ
176. TẬP TRONG SÁCH BÀI TẬP
177. VÀ TÍNH TOÁN GIẢN ĐỒ HỆ BẬC BỐN ĐƠN GIẢN Số tiết: 9
178. bậc bốn đơn giản Chương 5. Hệ bậc bốn tương tác HỆ BẬC BỐN
179. về giản đồ hệ bậc bốn đơn giản 4.2. Giản đồ đẳng nhiệt của hệ bậc bốn đơn giản 4.3. Khảo sát quá trình bay hơi nước đẳng nhiệt kết tinh muối 4.4. Khảo sát quá trình làm lạnh kết tinh muối 4.5. Phương pháp xây dựng các hình chiếu phẳng 4.6. Tính toán định lượng trong giản đồ tan hệ bậc bốn đơn giản NỘI DUNG
180. hệ bậc bốn đơn giản 4.1.1. Tính chất hệ theo quy tắc pha 4.1. Đại cương về hệ bậc bốn đơn giản Hệ bậc bốn đơn giản: nước + ba muối có ion chung; Ví dụ NaCl – KCl – MgCl2 – H2O
181. Gibbs C = k – f + n = 4 – f + n 1. Tổng quát: C = 6 – f 2. Đẳng áp: C = 5 – f 3. Và đẳng nhiệt: C = 4 - f Biểu diễn  Áp suất  Nhiệt độ  Thành phần 4.1.1. Tính chất hệ theo quy tắc pha 4.1. Đại cương về hệ bậc bốn đơn giản
182. hệ bốn cấu tử đơn giản có thể biểu diễn bằng hình tứ diện hoặc;  Một lăng trụ tam giác tương ứng với các thành phần của các cấu tử 4.1.2. Phương pháp biểu diễn thành phần 4.1. Đại cương về hệ bậc bốn đơn giản
183. không gian là một tứ diện có ba mặt bên là ba tam giác vuông và một mặt là tam giác thường hay tứ diện đều với bốn đỉnh là thành phần các cấu tử;  Tổng nồng độ của các cấu tử là một hằng số (nồng đố phần trăm) [A] + [B] + [C] + [H2O] ([D]) = 100 4.1.2. Phương pháp biểu diễn thành phần 4.1. Đại cương về hệ bậc bốn đơn giản
184. hình tứ diện 4.1.2. Phương pháp biểu diễn thành phần 4.1. Đại cương về hệ bậc bốn đơn giản
185. các điểm nằm trong mặt phẳng cắt tứ diện đều và song song với một mặt phẳng của tứ diện, đều biểu diễn thành phần không đổi của cấu tử đỉnh đối diện; 2. Tất cả các điểm nằm trong mặt phẳng trong tứ diện cắt tứ diện đều và chứa một cạnh của tứ diện có tỷ lệ nồng độ của hai cấu tử ứng với hai đỉnh không nằm trong mặt phẳng là không đổi; 4.1.2. Phương pháp biểu diễn thành phần 4.1. Đại cương về hệ bậc bốn đơn giản Một số tính chất biểu diễn của tứ diện đều
186. các điểm nằm trên đường thẳng trong tứ diện đi qua một đỉnh của tứ diện biểu diễn thành phần của những hệ có tỷ lệ của ba cấu tử ứng với ba đỉnh còn lại là không đổi; 4. Quy tắc đòn bẩy; 5. Quy tắc khối tâm; 4.1.2. Phương pháp biểu diễn thành phần 4.1. Đại cương về hệ bậc bốn đơn giản Một số tính chất biểu diễn của tứ diện đều
187. biểu diễn thành phần 4.1. Đại cương về hệ bậc bốn đơn giản Tính chất 1 Tất cả các điểm nằm trong mặt phẳng MNP có %A đều không đổi và bằng a%. back
188. biểu diễn thành phần 4.1. Đại cương về hệ bậc bốn đơn giản Tính chất 2 Tất cả các điểm nằm trong mặt phẳng ABM có tỷ lệ C/D luôn không đổi và bằng MD/MC. A B C D M back
189. biểu diễn thành phần 4.1. Đại cương về hệ bậc bốn đơn giản Tính chất 3 Tất cả các điểm nằm trên đường thẳng BM có tỷ lệ A:C:D luôn không đổi và bằng MP:MK:MH. back
190. biểu diễn thành phần 4.1. Đại cương về hệ bậc bốn đơn giản Tính chất 4. Quy tắc đòn bẩy A B C D c% P2 P1 a% K S P d% Trộn m1 phần trong lượng hỗn hợp P1 với m2 phần trọng lượng của P2 ta được hỗn hợp P nằm trên P1P2 ở vị trí ứng với tỷ lệ: 𝑃1 𝑃 𝑃2 𝑃 = 𝑚2 𝑚1 back
191. biểu diễn thành phần 4.1. Đại cương về hệ bậc bốn đơn giản Tính chất 5. Quy tắc khối tâm Trộn m1, m2, m3 và m4 của hệ P1, P2, P3 và P4 ta được P xác định như hình vẽ; ………….. 𝑁𝑃 𝑃4 𝑃 = 𝑚4 𝑚1 + 𝑚2 + 𝑚3 P2 P1 P M P3N P4m1 m2 m3 m4 m m1 + m2 n
192. hình tứ diện đều 192 Hệ gồm: a% cấu tử A b% cấu tử B c% cấu tử C d% cấu tử D
193. hình tứ diện đều 193 Hệ gồm: AN = d% NP = c% NP//AC PM = b% Xác định nhanh điểm hệ
194. hình tứ diện vuông 194  Đáy BCD là tam giác;  Ba mặt bên là ba tam giác vuông;  Đỉnh A thường biểu diễn là nước;
195. trạng thái không gian là một lăng trụ tam giác có đáy ở vô cực. Đáy lăng trụ là tam giác đều biểu diễn tổng nồng độ ba muối.  Tổng các muối khan là một hằng số (thường lấy 100g hay 100 mol) [A] + [B] + [C] = 100 4.1.2. Phương pháp biểu diễn thành phần 4.1. Đại cương về hệ bậc bốn đơn giản
196. hình lăng trụ tam giác 196
197. tâm 2. Hình chiếu trực giao 3. Hình chiếu xiên góc song song Các dạng hình chiếu của giản đồ không gian 4.1.3. Các dạng hình chiếu không gian 4.1. Đại cương về hệ bậc bốn đơn giản
198. được tạo thành nhờ các tia chiếu từ một đỉnh của giản đồ không gian đến mặt chiếu, là mặt của giản đồ đối diện với đỉnh này. Hình chiếu tâm 4.1.3. Các dạng hình chiếu không gian 4.1. Đại cương về hệ bậc bốn đơn giản
199. hợp giản đồ là tứ diện đều thì các mặt chiếu là các mặt bên của tứ diện.  Trong trường hợp giản đồ là tứ diện có ba tam giác vuông thì mặt chiếu thường chọn là mặt muối. Dạng hình chiếu thu được trùng với dạng hình chiếu trên mặt muối khan của giản đồ tứ diện đều. Hình chiếu tâm 4.1.3. Các dạng hình chiếu không gian 4.1. Đại cương về hệ bậc bốn đơn giản
200. được xây dựng trực tiếp nhờ công thức chuyển tọa độ: Hình chiếu tâm a′ = 100.a a + b + c ; b′ = 100.b a + b + c ; c′ = 100.c a + b + c 4.1.3. Các dạng hình chiếu không gian 4.1. Đại cương vể hệ bậc bốn đơn giản
201. Các dạng hình chiếu không gian 4.1. Đại cương vể hệ bậc bốn đơn giản
202. m2 E1 E3 E2 B K m1 C D E3 E2 E1B EK m2 S A B D E3 E E1 E2 E’ E1' n a a B C D E E3 E2 E1 E2' E3' a1 a2 a3 a1 a2 a3 80 60 40 20 160 140 120 100 80 40 20 120 100 80 60 40 20 Sốmolnước Tứ diện đều Lăng trụ tam giác
203. giao được tạo thành nhờ các tia chiếu vuông góc với mặt chiếu. Tùy theo loại giản đồ mà các hình chiếu trực giao sẽ khác nhau. Hình chiếu trực giao 4.1.3. Các dạng hình chiếu không gian 4.1. Đại cương về hệ bậc bốn đơn giản
204. giản đồ tứ diện với ba tam giác vuông, các mặt trực giao thường được chọn là các mặt bên hệ bậc hai muối – nước. Hình chiếu trực giao 4.1.3. Các dạng hình chiếu không gian 4.1. Đại cương về hệ bậc bốn đơn giản
205. giản đồ lăng trụ tam giác đều các mặt chiếu trực giao thường được chọn là các mặt bên và mặt đáy của lăng trụ. Hình chiếu trực giao 4.1.3. Các dạng hình chiếu không gian 4.1. Đại cương về hệ bậc bốn đơn giản
206. + d/3; b’ = b + d/3; c = c’ + d/3; a’ + b’ + c’ = 100; Hình chiếu trực giao 4.1.3. Các dạng hình chiếu không gian 4.1. Đại cương về hệ bậc bốn đơn giản Công thức chuyển đổi tọa độ từ giản đồ không gian sang gian đồ hình chiếu trức giao:
207. giao 207 Tứ diện đều 0 A B C A B C a' 0 b' c' E1 E3 E2 a b cE3 E1 E2 E E A B D C B, % D, % C, % A C, % d c E1 b E2 E E3 20 40 60 80 100 20 40 60 80 100 20 40 60 80 10020406080 100 b E2 E1 E E E E3 cd Tứ diện vuông
208. góc song song được tạo thành nhờ các tia chiếu song song với nhau và song song với một cạnh của giản đồ không gian không nằm trong mặt chiếu Hình chiếu xiên góc 4.1.3. Các dạng hình chiếu không gian 4.1. Đại cương về hệ bậc bốn đơn giản
209. này chỉ áp dụng cho những giản đồ được xây dựng trong tọa độ xiên góc, ví dụ đối với tứ diện đều.  Loại hình chiếu này ít được sử dụng vì không thuận lợi Hình chiếu xiên góc 4.1.3. Các dạng hình chiếu không gian 4.1. Đại cương về hệ bậc bốn đơn giản
210. tiết diện hệ bậc bốn 4.1. Đại cương về hệ bậc bốn đơn giản
211. tiết diện hệ bậc bốn 4.1. Đại cương về hệ bậc bốn đơn giản
212. không gian;  Hình chiếu tâm;  Giản đồ nước (giản đồ lăng trụ tam giác đều);  Giản đồ trong tọa độ vuông góc (hình chiếu trực giao); 4.2. Giản đồ đẳng nhiệt Các dạng giản đồ đẳng nhiệt
213. không gian 4.2. Giản đồ đẳng nhiệt Cấu tạo giản đồ
214. tâm 4.2. Giản đồ đẳng nhiệt
215.
216. nước (lăng trụ tam giác đều) 4.2. Giản đồ đẳng nhiệt
217. nước không gian 4.2. Giản đồ đẳng nhiệt 4.2.3. Giản đồ nước (lăng trụ tam giác đều)
218. đẳng nhiệt trong hình chiếu tâm 4.2. Giản đồ đẳng nhiệt 4.2.3. Giản đồ nước (lăng trụ tam giác đều)
219. trong tọa độ vuông góc 4.2. Giản đồ đẳng nhiệt
220. muối đơn khan  Hệ tạo muối hydrat  Hệ tạo muối kép 4.3. Khảo sát quá trình bay hơi đẳng nhiệt
221. muối đơn khan 4.3. Khảo sát quá trình bay hơi đẳng nhiệt
222. muối hydat 4.3. Khảo sát quá trình bay hơi đẳng nhiệt
223. muối kép tương hợp 4.3. Khảo sát quá trình bay hơi đẳng nhiệt
224. muối kép không tương hợp 4.3. Khảo sát quá trình bay hơi đẳng nhiệt
225. lạnh trên giản đồ không gian 4.4. Khảo sát quá trình làm lạnh kết tinh
226. quá trình làm lạnh kết tinh 22 6 Hình chiếu đứng và hình chiếu bằng của giản đồ không gian
227. hình chiếu khan 4.5. PP xây dựng các hình chiếu phẳng
228. hình chiếu nước 4.5. PP xây dựng các hình chiếu phẳng
229. định lượng trên giản đồ Bài toán 1
230. Tính toán định lượng trên giản đồ
231. số giản đồ thực tế 231
232. số giản đồ thực tế 232
233. VÀ TÍNH TOÁN GIẢN ĐỒ HỆ BẬC BỐN TƯƠNG TÁC Số tiết: 6
234. về giản đồ hệ bậc bốn tương tác 5.2. Giản đồ đẳng nhiệt của hệ bậc bốn tương tác 5.3. Khảo sát quá trình bay hơi nước đẳng nhiệt kết tinh muối 5.4. Khảo sát quá trình làm lạnh kết tinh muối 5.5. Phương pháp xây dựng các hình chiếu phẳng 5.6. Tính toán định lượng trong giản đồ tan hệ bậc bốn đơn giản NỘI DUNG
235. hệ bậc bốn tương tác 5.1.1. Tính chất hệ theo quy tắc pha 5.1. Đại cương vể hệ bậc bốn tương tác Hệ bốn cấu tử gồm nước và hai muối không có ion chung (BX, CY) được gọi là hệ bốn cấu tử tương tác. Trong hệ này thiết lập cân bằng giữa bốn muối: Mô hình BX + CY BY + CX
236. hệ bậc bốn tương tác 5.1.1. Tính chất hệ theo quy tắc pha 5.1. Đại cương vể hệ bậc bốn tương tác Ví dụ NaCl + NH4NO3 NaNO3 + NH4Cl Na2Cl2 + (NH4)2SO4 Na2SO4 + (NH4)2Cl2
237. Gibbs C = k – f + n = 4 – f + n 1. Đẳng áp: C = 5 – f 2. Và đẳng nhiệt: C = 4 - f Biểu diễn  Áp suất  Nhiệt độ  Thành phần 5.1.1. Tính chất hệ theo quy tắc pha 5.1. Đại cương vể hệ bậc bốn tương tác
238. hệ bốn cấu tử tương tác có thể biểu diễn bằng hình tứ diện vuông hoặc;  Một lăng trụ vuông có một đáy ở vô cực hoặc;  Một lăng trụ vuông có đỉnh A biểu diễn cấu tử nước; 5.1.2. Phương pháp biểu diễn thành phần 5.1. Đại cương vể hệ bậc bốn tương tác
239. biểu diễn thành phần H2O BY CX CY (a) BX BX CX BY CY BX CX BY CY A (b) (c) 5.1. Đại cương vể hệ bậc bốn tương tác
240. không gian là một tứ diện vuông;  Tổng nồng độ của các cấu tử là một hằng số (nồng độ phần trăm hay phân mol): [BX] + [CY] + [BY] + [CX] + [H2O] = K 5.1.2. Phương pháp biểu diễn thành phần 5.1. Đại cương vể hệ bậc bốn tương tác
241. hệ này là sự ghép lại hai giản đồ tứ diện có ba tam giác vuông của hệ bậc ba: BX – CX – BY – H2O và CY – CX – BY – H2O, trong đó BY, CX là cặp muối bền.  Nước được biểu diễn trên đỉnh góc vuông chung của hai tứ diện có ba tam giác vuông thành phần, cặp muối bền biểu diễn trên hai đỉnh góc nhọn chung của hai tứ diện có ba tam giác vuông thành phần. 5.1.2. Phương pháp biểu diễn thành phần 5.1. Đại cương vể hệ bậc bốn tương tác
242. hình tứ diện vuông 5.1.2. Phương pháp biểu diễn thành phần H2O BY CX BX 5.1. Đại cương vể hệ bậc bốn tương tác
243. trạng thái không gian là một lăng trụ vuông có một đáy ở vô cực hoặc có đỉnh A biểu diễn cấu tử nước. Đáy lăng trụ biểu diễn thành phần các muối khan;  Nồng độ các cấu tử trong hệ được tính theo lượng nước trong một lượng nhất định tổng số muối (thường lấy 100 mol tổng muối): [BX] + [CY] + [BY] + [CX] = K [B] + [C] = [X] + [Y] = K 5.1.2. Phương pháp biểu diễn thành phần 5.1. Đại cương vể hệ bậc bốn tương tác
244. bằng hình lăng trụ vuông hay đỉnh A 5.1.2. Phương pháp biểu diễn thành phần BX CX BY CY BX CX BY CY A 5.1. Đại cương vể hệ bậc bốn tương tác
245. không gian hệ bậc bốn tương tác
246. không gian hệ bậc bốn tương tác
247. phần trên đáy lăng trụ 5.1.2. Phương pháp biểu diễn thành phần 5.1. Đại cương vể hệ bậc bốn tương tác Hệ gồm: Đương lượng B+ là 40% Đương lượng A+ là 60% Đương lượng X – là 70% Đương lượng Y – là 30%
248. phần trên đáy lăng trụ 5.1.2. Phương pháp biểu diễn thành phần 5.1. Đại cương vể hệ bậc bốn tương tác Hệ gồm: 30% mol BX 50% mol CY 20% mol CX
249. biểu diễn thành phần 5.1. Đại cương vể hệ bậc bốn tương tác CYBY BX CX 30% 50% m Ví dụ - Trang 197 Biểu diễn hệ
250. tâm 2. Hình chiếu trực giao 3. Hình chiếu xiên góc song song Các dạng hình chiếu của giản đồ không gian 5.1.3. Các dạng hình chiếu không gian 5.1. Đại cương vể hệ bậc bốn tương tác
251. không gian 5.2. Giản đồ đẳng nhiệt B (CX) D (BY) A C (CY) A (BX) E1 E2 E’2 E’3 E’4 E’1 c a d b Cấu tạo giản đồ
252. m 252 CX BY A CY BX E1 E2 E’2 E’3 E’4 E’1 E’1 E’2 E’4 E’3 E1 E2 m m
253. tâm 5.2. Giản đồ đẳng nhiệt Cấu tạo giản đồ
254. nước 5.2. Giản đồ đẳng nhiệt
255. hình vuông 5.2. Giản đồ đẳng nhiệt CX BY A CY BX E1 E2 E’2 E’3 E’4 E’1 E’1 E’2 E’4 E’3 E1 E2
256. vuông của giản đồ hình chiếu tâm CX BY A CY BX E1 E2 E’2 E’3 E’4 E’1 E’1 E’2 E’4 E’3 E1 E2 CYBY BX CX E’4 E’3 E’2 E2 E’1 E1
257. vuông của giản đồ hình chiếu trực giao Nước BY BX E'2 CY CX E'4 E'3 E1 b' E'1 E2 a' CYBY BX CX E’4 E’3 E’2 E’1 E1 E2 b a
258. hình vuông 5.2. Giản đồ đẳng nhiệt Tính toán trên giản đồ hình vuông
259. vuông của giản đồ nước
260. tạo muối kép và hydrat 5.2. Giản đồ đẳng nhiệt
261. tan đa nhiệt phẳng 5.2. Giản đồ đẳng nhiệt
262. trên giản đồ khô và nước;  Khảo sát trên giản đồ có điểm ba không tương hợp; 5.3. Khảo sát quá trình bay hơi đẳng nhiệt
263. trên giản đồ khô và nước 263
264. trên giản đồ có điểm ba không tương hợp
265. quá trình làm lạnh kết tinh
266. hình chiếu khan 5.5. PP xây dựng các hình chiếu phẳng Hình chiếu khan trực giao được xây dựng trực tiếp từ các số liệu phần trăm cation đương lượng gam và phần trăm anion đương lượng gam. [A] + [B] = [X] + [Y] = 100 Trong đó: [A], [B] – phần trăm nồng độ cation đương lượng gam; [X], [Y] – phần trăm nồng độ anion đương lượng gam
267. hình chiếu nước 5.5. PP xây dựng các hình chiếu phẳng Hình chiếu nước trực giao được xây dựng từ số liệu là số mol nước tính trên 100 mol tổng các muối và % ion đương lượng gam (sử dụng các giá trị % cation đương lượng gam hoặc % anion đương lượng gam tùy thuộc vào sự lựa chọn mặt chiếu nước).
268. dựng các hình chiếu phẳng
269. định lượng trên giản đồ 5.6.1. Phương pháp tính Dạng tổng quát của phương trình tính định lượng như sau: có hai dung dịch khác nhau về hàm lượng nước và thành phân muối, dung dịch 1 là dung dịch đầu, dung dịch 2 là dung dịch cuối (A, B là cation; X, Y là anion). 1 ĐVM dung dịch 1: xA; (1 – x)B; yX; (1 – y)Y; mH2O 1 ĐVM dung dịch 2: x1A; (1 – x1)B; y1X; (1 – y1)Y; m1H2O
270. Tính toán định lượng trên giản đồ 5.6.2. Một số bài tóa thực tế Cho thành phần dung dịch đầu 1, dung dịch này được làm lạnh đến 0oC (hình 5.15). Tính toán quá trình.
271. Tính toán định lượng trên giản đồ 5.6.2. Một số bài tóan thực tế
272. Tính toán định lượng trên giản đồ 5.6.2. Một số bài tóan thực tế
273. định lượng trên giản đồ 5.6.2. Một số bài tóan thực tế Tính định lượng quá trình sản xuất amoni clorua từ amoni sunphat? Bài toán 2
274. định lượng trên giản đồ 5.6.2. Một số bài tóan thực tế Bài toán 2
275.

Bài tập giản đồ pha của hệ 2 cấu tử năm 2024

Bài Viết Liên Quan

Quảng Cáo

Có thể bạn quan tâm

Toplist được quan tâm

Quảng cáo

Xem Nhiều

Quảng cáo

Chúng tôi

Điều khoản

Trợ giúp

Mạng xã hội