[科普中國]-汽固平衡

汽固平衡是汽相與固相間的相平衡。

簡介常見的有:①純物質(zhì)蒸氣與固體間的升華和凝華的汽固平衡，如水蒸氣與冰之間的平衡。②蒸氣與固體化合后形成的汽固平衡，如各種水合鹽與水蒸氣之間的平衡。在一定溫度壓力下無水CuSO4與水蒸氣可以相互作用生成 CuSO4·H2O，這時(shí)存在無水CuSO4、CuSO4·H2O與水蒸氣三者間的平衡(見氣固平衡)。

氣固平衡氣體某些組分可以冷凝為固體或?yàn)楣腆w表面所吸附。相反，固體或固體表面上吸附的組分也可以傳遞到氣相。當(dāng)這兩個(gè)過程的速率相等時(shí)，組分在氣相中的分壓便不變，稱為達(dá)到氣固平衡。

相平衡相平衡（phase equilibrium）是指多相系統(tǒng)中各相變化達(dá)到的極限狀態(tài)。此時(shí)在宏觀上已經(jīng)沒有任何物質(zhì)在相際傳遞，但在微觀上仍有方向相反的物質(zhì)在相際傳遞，且速度相等，故傳遞的凈速度為零.化工熱力學(xué)研究的兩相系統(tǒng)的平衡，有氣液平衡、氣固平衡、汽液平衡、汽固平衡、液液平衡、液固平衡和固固平衡；相數(shù)多于2的系統(tǒng)，有氣液固平衡、汽液液平衡等。

相關(guān)研究利用全透明水合物相平衡測定裝置，采用恒容溫度搜索法測定了2種濃度CH4-C3H8-C2H6瓦斯混合氣水合物相平衡條件，結(jié)合Sloan相平衡預(yù)測理論對比分析了C3H8添加影響。結(jié)果表明：由于丙烷的加入改變了水合物結(jié)構(gòu)類型，使得14.1~19.4℃溫度內(nèi)，CH4-C3H8-C2H6混合氣水合物相平衡壓力較CH4-C2H6大幅度降低，壓差最大至11.78 MPa；隨著溫度升高，C3H8對瓦斯水合物相平衡壓力影響逐步增大；相同壓力下，水合物相平衡溫度隨著丙烷含量的增大而升高；運(yùn)用Chen-Guo水合物生成理論分析了C3H8添加影響機(jī)理1。

水鹽體系相平衡與相圖是無機(jī)鹽化工的理論基礎(chǔ)，對水鹽體系相平衡的研究可為鹽湖鹽類資源的綜合開發(fā)利用提供理論支持2。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

杜強(qiáng) - 高級工程師 - 中國科學(xué)院工程熱物理研究所