什么是液固平衡?

[拼音]：yegu pingheng

[外文]：liquid-solid equilibrium

液相与固相间的相平衡。液体混合物或混合物的熔融体冷却达到某一饱和温度时，开始析出固体；同样，固体混合物加热达到某一温度时，开始熔化；这时两种系统都处于液固平衡。根据液体冷却时所析出的固体不同，分为：

（1）析出单分子物。以对硝基氯苯和邻硝基氯苯的液体混合物为例，当对位体的摩尔分率高于0.33时，冷却析出对位体；低于0.33时，则析出邻位体；恰为0.33时，冷却到14.7°C，同时析出对位体和邻位体。在最后一种情况下，系统中存在液、固(对位)、固(邻位)三个相，析出温度比单独析出对位体或邻位体时都低，称为最低共熔点，所析出的混合固体，称为最低共熔点混合物。

（2）析出双分子物。以硫酸的水溶液为例，在不同组成的条件下，降低温度可以分别析出 H2SO4·H2O、 H2SO4·2H2O、H2SO4·4H2O 等固体水合物，这些水合物很稳定，有固定的熔点。有些系统析出的化合物只在低温下稳定，在温度升到一定程度时便分解。以氟化钙和氯化钙生成的等分子化合物为例，加热至737°C时，它分解为氟化钙固体和一定组成的液体混合物。

（3）析出固态溶液。如金－银熔体冷却后，析出金-银合金，它是单一的固相。

液固平衡的表述方式主要是将实验数据绘成相图，也可把实验数据拟合成适当的活度系数方程。液固平衡数据主要应用于：

（1）结晶分离或提纯过程。如从钾石盐（氯化钾与氯化钠的混合物）的水溶液中分离出纯氯化钾和纯氯化钠；从邻硝基氯苯与对硝基氯苯混合物中分离出纯对位体和邻位体。

（2）形成最低共熔混合物以降低系统的熔点。如电解K3ZrF8制金属锆时，加入氯化钾使熔点从930°C降为622°C。又如铋-锡-铅三元最低共熔混合物的组成为51％铋、16％锡，33％铅，其最低共熔点只有96°C，故可用作熔断器材料。

（3）区域熔炼。主要用于制造高纯度金属或半导体材料。