互溶體系

互溶體系是多種物質相互溶解的體系。

基本介紹

• 中文名：互溶體系
• 定義：多種物質相互溶解的體系
• 相關：相平衡及相圖
• 學科：物理化學

完全互溶的雙液系

兩個純液體可按任意比例互溶，每個組分都服從拉烏爾定律，這樣組成了理想的完全互溶雙液系，或稱為理想的液體混合物。通常，兩種結構相似或極性相似的化合物可以按任意比例混合，並形成接近理想的液態混合物，如苯和甲苯、水和重水等。

但實際上，非理想液態混合物更為常見。對於非理想液態混合物，它們的行為與Raoult定律存在一定的偏差。

對於正偏差很大的系統，存在最低恆沸點。屬於這類系統的有：水和乙醇、甲醇和苯、乙醇和苯等。

對於負偏差很大的系統，存在最高恆沸點。屬於這類系統的有：水和硝酸、氯化氫和二甲醚、水和氯化氫等。

部分互溶的雙液系

這種體系按照會溶溫度（即部分互溶變為互溶的溫度）的不同可以分為以下四類：

1. 具有最高會溶溫度。這一類系統的溶解度的圖中，單雙相分界線呈“∩”型，線上是單相，線下是兩相。水和苯胺便屬於此類。
   
2. 具有最低會溶溫度。這一類系統的溶解度的圖中，單雙相分界線呈“U”型，線上是兩相，線下是單相。水和三乙胺屬於此類。
   
3. 同時具有最高和最低會溶溫度。這一類系統的溶解度的圖中，單雙相分界線呈“O”型封閉，圈內是兩相，圈外是單相。水和菸鹼屬於此類。
   
4. 沒有會溶溫度。對於這類系統，在液體存在的範圍內，無論按何種比例混合，它們總是彼此部分互溶。如乙醚和水等。
   

會溶溫度反應了液體之間相互溶解的能力，會溶溫度越高，互溶性越差，反之越好。利用這個性質可以選擇萃取劑。

不互溶的雙液系

如果兩種液體彼此互溶的程度很小，可以忽略不計，則可近似地看作這兩種液體形成了不互溶的雙液系。在這種系統中，只要同時存在兩種液體，那么系統的蒸汽壓高於任一純組分的蒸汽壓，系統的沸點低於任一純組分的沸點，而與其組分的比例無關。如水和溴苯形成的系統。這類體系的一個重要套用便是水蒸氣蒸餾。如通過硝基苯的還原製備苯胺時，用水蒸氣蒸餾法蒸出苯胺，再如在肉桂酸製備的實驗中，通過水蒸氣蒸餾來除去未反應完的苯甲醛。

部分互溶的三液系

在這類系統中，三對液體之前按照部分互溶的情況，存在以下三種情況：

1. 有一對液體部分互溶。如乙酸-三氯甲烷-水組成的系統中，乙酸可以和三氯甲烷或者水完全互溶，但三氯甲烷和水只能部分互溶。再如乙醇-苯-水組成的系統中，乙醇可以和苯或者水完全互溶，但苯和水之間只能部分互溶。
   
2. 有兩對液體部分互溶。如乙烯腈-水-乙醇組成的系統中，水可以和乙醇完全互溶，但乙烯腈和水或者乙醇只能部分互溶。
   
3. 有三對液體部分互溶。如乙烯腈-水-乙醚組成的系統中，任意一對液體均部分互溶。
   

相關術語

• 相平衡及相圖--二組分系統的氣－液平衡