§
3.2
三元系统相图
3.2.1
基本原理和基本类?/p>
对于三元系统,(
3
?/p>
1
)式所表达的凝聚系统相律可写成?/p>
f= 4-
Φ
。系统中平衡?/p>
相最多为
4
个,最大自由度
f
=3
,即系统的状态可?/p>
3
个独立变量所决定,它们为温度和任
?/p>
2
个浓度项?/p>
三元系统相图的其他基本原理,例如组成表示法、杠杆规则和结晶过程液相组成点运
动的背向性法则等,在《物理化学》教科书
[1,
2]
中已有许多论述,本节将进一步补充其他一
些基本原理。《物理化学》教科书一般只讨论具有一个三元低共熔点的最简单三元系?/p>
[1]
?/p>
本节将介绍其他常见的三元系统基本类型?/p>
一、重心规则:重心位置、交叉位置和共轭位置
?/p>
3
?/p>
13
?/p>
3
?/p>
A
?/p>
B
?/p>
C
三元系统中,
3
个混合物分别?/p>
M
?/p>
N
?/p>
Q
(此符号既代?/p>
量又表示组成),将它们合在一起可构成一个新的混合物。如果新混合物的组成点落在△
MNQ
内部,如图(
a
)所示,根据杠杆规则很容易得出:
M
+
N
?/p>
t
?/p>
t
+
Q
?/p>
E
,所以,
Q
+
M
+
N
?/p>
E
,并?/p>
E
点是三角?/p>
MNQ
的几何重心?/p>
E
点与相应?/p>
MNQ
的位置和量的
关系称为重心规则
[1]
。重心规则还可推广到?/p>
3
?/p>
13
?/p>
b
)和?/p>
c
)的两种情况。如果新混合
物的组成点落在△
MNQ
外,会处在此三角形的交叉位置或共轭位置。在?/p>
3
?/p>
13
?/p>
b
)的?/p>
叉位置时,根据三元杠杆规则可知:
M
+
N
=
t
?/p>
t
=
P
+
Q
,所?/p>
P
?/p>
M
+
N
?/p>
Q
。此式的
含义是,需要从
M
?/p>
N
两者的混合物中取出
Q
后,才能获得混合?/p>
P
。反之,要使
P
分解
?/p>
M
?/p>
N
,则必须加入
Q
。同理可知,对于共轭位置[图
(c)
],?/p>
R
?/p>
M
?/p>
(
N
+
Q
)
?/p>
?/p>
3
?/p>
13
三元系统的重心规?/p>
(a)
重心位置?/p>
(b)
交叉位置?/p>
(c)
共轭位置