·506· 工程科学学报，第39卷，第4期 将式(21)代入式(6)，得A和B平衡时的摩尔分数如 下式： △文献[8] ---文献9 4K9 0.8 一本文研究 K+1 nk-x n- 2 0.6 QA =XA= n+ng-x 1- /1- 4K8 Sh 1- 0.4 2 1- 1- 4K⊙ +Tning 0.2 n-x ng- 2 aB =XB=- 8+n哈-x 0.2 0.40.6 0.8 1- /1 4K6 摩尔分数，x 2 图5lnSb二元系中活度计算值与实验数据对比 (22) Fig.5 Comparison between calculated In and Sb activities and ex- 例如In-Sb二元系，由图4的In-Sb二元系相图可 perimental data reported in the literature 以发现，固态下存在着nSb化合物. 1600 800 1400 (8-Mn） 630 600- 530 1200 y(Fe.Mn) 500 1000 fee 3 400 910 (B-Mn) 156 餐 800x磁性转变 200 155 .727 600 ofa-Fe (a-Mn)- 4 0102030405060708090100 In 摩尔分数.x/% 摩尔分数，% Mn 图4n-Sb二元系相图周 图6Fe-Mn二元系相图回 Fig.4 In-Sb binary phase diagram Fig.6 Fe-Mn binary phase diagram 假设在溶液中也存在ISb这个化合物，可由式 1.0 (6)计算900K时这个二元系在全浓度范围的活度. --·文献9例] 由文献4)的热力学数据计算，得反应式In+Sb=nSb 本文研究 0.8 的△G8x=-16.745kJ·mol-1,计算得平衡常数Ke= 9.38,代入式(22)，计算得n和Sb的活度，并与文献 89]的实验数据对比，如图5所示，其中横坐标为摩 04 尔分数，纵坐标a:为n或Sb的活度.可以看出，利用 本方法的计算值与文献实验值十分吻合. 0.2 2.4不形成化合物的二元系 对于一些二元金属溶液，并不形成化合物，如Fe一 0.2 0.4 0.6 0.8 Fe M等，图6是其相图可，可以看出固态下并不形成化 摩尔分数 合物，液态下实测的活度如图7回所示，其中横坐标为 图7Fe-Mn二元系实测活度 摩尔分数，纵坐标a,为Fe或Mn的活度.可以看出，其 Fig.7 Measured activity of the Fe-Mn binary system 全浓度范围的活度基本与理想溶液吻合， 从以上由不形成金属间化合物的Fe一Mn二元系， 且化合物中组元间依然存在相互作用力，这是导致拉 到形成AB型和A,B型化合物的In-Sb和Mg-Si的计 乌尔定律在溶液全浓度范围内产生偏差的主要原因. 算，可以发现，在认为固态下的金属间化合物在液态下 3“活度”误区的讨论 依然存在的条件下，则金属熔体在全浓度范围服从拉 乌尔定律.这也证明了本文作所假设的合理性，也揭 在19世纪，两位科学巨人分别提出了溶液中的重 示了固态化合物的晶体结构在液态溶液中依然存在， 要定律，分别是描述溶液中溶剂和溶质组元的蒸气工程科学学报，第 39 卷，第 4 期 将式( 21) 代入式( 6) ，得 A 和 B 平衡时的摩尔分数如 下式: aA = xA = n0 A － x n0 A + n0 B － x = n0 A － 1 － 1 － 4K K + 1n0 A n0 槡 B 2 1 － 1 － 1 － 4K K + 1n0 A n0 槡 B 2 ， aB = xB = n0 B － x n0 A + n0 B － x = n0 B － 1 － 1 － 4K K + 1n0 A n0 槡 B 2 1 － 1 － 1 － 4K K + 1n0 A n0 槡 B 2                ． ( 22) 例如 In--Sb 二元系，由图 4 的 In--Sb 二元系相图［3］可 以发现，固态下存在着 InSb 化合物． 图 4 In--Sb 二元系相图［3］ Fig． 4 In--Sb binary phase diagram［3］ 假设在溶液中也存在 InSb 这个化合物，可由式 ( 6) 计算 900 K 时这个二元系在全浓度范围的活度． 由文献［4］的热力学数据计算，得反应式 In + Sb = InSb 的 ΔG 900 K = － 16. 745 kJ·mol － 1，计算得平衡常数 K = 9. 38，代入式( 22) ，计算得 In 和 Sb 的活度，并与文献 ［8--9］的实验数据对比，如图 5 所示，其中横坐标为摩 尔分数，纵坐标 ai为 In 或 Sb 的活度． 可以看出，利用 本方法的计算值与文献实验值十分吻合． 2. 4 不形成化合物的二元系 对于一些二元金属溶液，并不形成化合物，如 Fe-- Mn 等，图 6 是其相图［5］，可以看出固态下并不形成化 合物，液态下实测的活度如图 7 ［9］所示，其中横坐标为 摩尔分数，纵坐标 ai为 Fe 或 Mn 的活度． 可以看出，其 全浓度范围的活度基本与理想溶液吻合． 从以上由不形成金属间化合物的 Fe--Mn 二元系， 到形成 AB 型和 A2B 型化合物的 In--Sb 和 Mg--Si 的计 算，可以发现，在认为固态下的金属间化合物在液态下 依然存在的条件下，则金属熔体在全浓度范围服从拉 乌尔定律． 这也证明了本文作所假设的合理性，也揭 示了固态化合物的晶体结构在液态溶液中依然存在， 图 5 In--Sb 二元系中活度计算值与实验数据对比 Fig． 5 Comparison between calculated In and Sb activities and ex￾perimental data reported in the literature 图 6 Fe--Mn 二元系相图［5］ Fig． 6 Fe--Mn binary phase diagram［5］ 图 7 Fe--Mn 二元系实测活度 Fig． 7 Measured activity of the Fe--Mn binary system 且化合物中组元间依然存在相互作用力，这是导致拉 乌尔定律在溶液全浓度范围内产生偏差的主要原因． 3 “活度”误区的讨论 在 19 世纪，两位科学巨人分别提出了溶液中的重 要定律，分别是描述溶液中溶剂和溶质组元 i 的蒸气 · 605 ·