科技名词

相平衡

phase equilibrium

定义：在一定的温度和压力下，多相体系中任意一种物质在不同相态间转变的过程达到平衡的状态。相平衡状态下，多相体系中各相温度、压力相等，同一组元在不同相中的化学势相等。

学科：冶金学_冶金物理化学_冶金过程热力学

相关名词：相图 相 相律

【延伸阅读】

在物理学中，“相”指一个宏观物理系统所具有的一组状态，即物态。处于一个相中的物质拥有单纯的化学组成和物理特性（如密度、晶体结构、折射率等）。最常见的物质状态有固态、液态和气态。一个相中，系统在宏观上，其化学组成、物理性质和化学性质完全均匀。相与相之间在指定的条件下有明显的界面。在界面上，从宏观的角度看，性质的改变是飞跃式的。通常任何气体均能无限混合，所以系统内不论有多少种气体都只有一个气相。液体则按其互溶程度通常可以是单相、双相或三相共存。对于固体，一般是有一种固体便有一个相（而不论它们的质量和形状。一整块碳酸钙的结晶是一个相，如果把它们粉碎为小颗粒，它依然是一个相，因为它们的物理和化学性质是一样的）。但固态溶液是一个相，因为这时粒子都是以分子形式相互均匀分散，它们是固态的溶液。

没有气相的系统称为“凝聚系统”。有时气体虽然存在，但可以不予考虑（即不作为讨论对象，不划入系统的范围之内），例如讨论合金系统时，就可以不考虑其相应的气相。

系统内部如果含有不止一个相，则称为多相系统。在整个封闭系统中，相与相之间没有任何限制条件，它们之间可以有热的交换、功的传递以及物质的交流，也就是说，相与相之间是互相敞开的。

相平衡与热平衡、化学平衡是热力学在化学领域中的重要作用，也是化学热力学的主要研究对象。例如研究金属冶炼过程中相的变化，根据相变进而研究金属的成分、结构与性能之间的关系。各种天然的或人工合成的熔盐体系（主要是硅酸盐如水泥、陶瓷、炉渣、耐火黏土、石英岩等），天然的盐类（如岩盐、盐湖盐等）以及一些工业合成产品，都是重要的多相系统。开发并利用属于多相系统的天然资源，用适当的方法（如溶解、蒸馏、结晶、萃取、凝结等）从各种天然资源中分离出所需要的成分，这些过程中都需要有关相平衡的知识。不难看出，多相系统相平衡的研究在生产中有着重要的意义。