氣液平衡（vapour-liquid equilibrium）vapour-liquid equilibrium又稱(chēng)汽液平衡。是由n個(gè)組分的混合物構(gòu)成一個(gè)封閉系統(tǒng)，并有氣-液兩相共存，一定的溫度和壓力下，兩相達(dá)到平衡時(shí)，各組分在汽液兩相中的化學(xué)位趨于相等?；蜻\(yùn)用逸度更為方便:在混合物中i組分在氣相和液相中的逸度相等，稱(chēng)氣液平衡。

表示方法

若在某一溫度、某一壓力下氣液兩相達(dá)到平衡，則僅剩下一個(gè)自由度，即，氣相組成或液相組成。氣相組成與液相組成之間必然存在著固定的關(guān)系。即：氣液平衡關(guān)系。平衡溶解度曲線(xiàn)或者數(shù)學(xué)關(guān)系式（亨利定律）便是反映這一氣液平衡關(guān)系的方法。

平衡溶解度曲線(xiàn)：在一定條件下，溶解達(dá)到相平衡時(shí)，反映溶質(zhì)組分在氣相中濃度與液相中濃度的關(guān)系曲線(xiàn)。

亨利定律：稀溶液范圍內(nèi)，溶解度曲線(xiàn)通常地近似為一直線(xiàn)。亨利定律就是描述溶質(zhì)組分在互呈平衡的氣相、液相中濃度關(guān)系的數(shù)學(xué)關(guān)系式。

在稀溶液中揮發(fā)性溶質(zhì)的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)表明，只有當(dāng)氣體在液體中的溶解度不很高時(shí)該定律才是正確的，此時(shí)的氣體實(shí)際上是稀溶液中的揮發(fā)性溶質(zhì)，氣體壓力則是溶質(zhì)的蒸氣壓。所以亨利定律還可表述為：在一定溫度下，稀薄溶液中溶質(zhì)的蒸氣分壓與溶液濃度成正比。

一般來(lái)說(shuō)，氣體在溶劑中的溶解度很小，所形成的溶液屬于稀溶液范圍。氣體B在溶劑A中溶液的組成無(wú)論是由B的摩爾分?jǐn)?shù)xB，質(zhì)量摩爾濃度bB，濃度cB等表示時(shí)，均與氣體溶質(zhì)B的壓力近似成正比。用公式表示時(shí)亨利定律可以有多種形式。如：

PB=Kx,B·xB

PB=Kb,B·bB

PB=Kc,B·cB

式中pB是稀薄溶液中溶質(zhì)的蒸氣分壓；xB是溶質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)； k為亨利常數(shù)，其值與溫度，溶質(zhì)和溶劑的本性有關(guān)，亨利系數(shù)基本不受壓力影響。由于亨利定律中溶液組成標(biāo)度的不同，亨利系數(shù)的單位不同，一定溫度下同一溶質(zhì)在同一溶劑中的數(shù)值也不一樣，上式中的xB(溶質(zhì)B的摩爾分?jǐn)?shù))、bB(質(zhì)量摩爾濃度)或cB(物質(zhì)的量濃度)等表示時(shí)k值將隨之變化。Kx，Kb，Kc的單位分別為Pa，Pa·mol^-1·kg，Pa·mo^l-1·dm^3 。

只有溶質(zhì)在氣相中和液相中的分子狀態(tài)相同時(shí)，亨利定律才能適用。若溶質(zhì)分子在溶液中有離解、締合等，則上式中的xB(或mB、cB等)應(yīng)是指與氣相中分子狀態(tài)相同的那一部分的含量；在總壓力不大時(shí)，若多種氣體同時(shí)溶于同一個(gè)液體中，亨利定律可分別適用于其中的任一種氣體；一般來(lái)說(shuō)，溶液越稀，亨利定律愈準(zhǔn)確，在xB→0時(shí)溶質(zhì)能?chē)?yán)格服從定律。 [1] 

平衡狀態(tài)

編輯 播報(bào)

在恒定的溫度和壓力下，氣，液兩相發(fā)生接觸后，吸收質(zhì)由氣相向液相轉(zhuǎn)移，隨液體中吸收質(zhì)濃度的逐漸增高，吸收速率逐漸減小，解吸速率逐漸增大。經(jīng)過(guò)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間接觸后，吸收速率與解吸速率相等，即吸收質(zhì)在氣相中的分壓及在液相中的濃度不再發(fā)生變化，此時(shí)氣，液兩相達(dá)到平衡狀態(tài)，簡(jiǎn)稱(chēng)相平衡。

條件

1、液相中各組分的蒸汽壓必須等于氣相中同組分的分壓，否則，各組分在單位時(shí)間內(nèi)氣化的分子數(shù)和冷凝的分子數(shù)就相等;

2、液相的溫度必須等于氣相的溫度，否則，兩相間會(huì)發(fā)生熱交換，當(dāng)任一相的溫度升高或降低時(shí)，勢(shì)必引起各組分量的變化。這就說(shuō)明在一定溫度下，氣液兩相平衡狀態(tài)時(shí)，氣液兩相中的同一組分的摩爾分?jǐn)?shù)比恒定

氣液兩相平衡時(shí)，兩相溫度相等，此溫度對(duì)氣相來(lái)說(shuō)，代表露點(diǎn)溫度;對(duì)液相來(lái)說(shuō)，代表泡點(diǎn)溫度。氣液平衡是兩相傳質(zhì)的極限狀態(tài)。氣液兩相不平衡到平衡的原理，是汽化和冷凝，吸收和解吸過(guò)程的基礎(chǔ)。例如，蒸餾的最基本過(guò)程，就是氣液兩相充分接觸，通過(guò)兩相組分濃度差和溫度差進(jìn)行傳質(zhì)傳熱，使系統(tǒng)趨近于動(dòng)平衡。這樣，經(jīng)過(guò)塔板多幾接觸，就能達(dá)到混合物組分的最大限度分離

舉例

例如，苯與甲苯的混合液在25℃與它們的蒸氣的平衡，因兩組分的臨界溫度各為288.9℃和318.8℃，故屬汽液平衡；氮溶于水在25℃下的平衡，因氮的臨界溫度為-147.0℃，故屬氣液平衡。

化工生產(chǎn)中常見(jiàn)的是一個(gè)氣相或汽相與一個(gè)液相之間的平衡，但也會(huì)遇到一個(gè)汽相與兩個(gè)以上液相之間的平衡。例如在分離乙酸乙烯酯、乙酸和水的精餾塔中，由于水與酯形成部分互溶的兩個(gè)液相，在某些塔板上會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)液相與一個(gè)汽相相互接觸的汽液平衡問(wèn)題。 [2]