简单组分图

最简单的组分图是一种金属离子与一种配位体组成的溶液的组分图。在溶液中金属总浓度不变的情况下，随着配位体总浓度由零增加，先形成配合物ML，且其浓度逐渐增加，至配合物ML₂产生时开始下降。配合物ML₂的浓度也逐渐增加，至更高级的配合物生成时再下降。配合物ML_n的分数定义为：

知道所有形式的金属总浓度[M₁]与配位体总浓度[L₁]，以及有关平衡常数之值，就可计算αML_n。

一个典型的例子是镍氨溶液的组分图。为了得到适于工业过程的相关信息，考虑如下镍氨溶液：Ni^2＋的总浓度约40g∕L，硫酸铵总浓度2.5至3mol∕L。以2mol∕L硝酸铵作支持电解质，测得各级镍氨配舍物Ni（NH₃）_n^2＋的平衡常数lgK_n如下：

计算求得各级镍氨配合物所占比例随游离氢活度的变化并绘成组分图如图1，图中表示了镍作为简单水合离子和6种氨合离子的分数与p|NH₃|的函数关系。

图1  镍氨溶液的组分图

与氨作配位体的溶液不同，氯离子与金属离子形成的配合物可以带正电荷、负电荷或零电荷。例如，对于金属离子M^2＋，它与氯离子形成配合物MCl_n^{（z－n）＋}，当n＜z时，金属氧合物离子带正电，n＞z时带负电，n＝z时则不带电。可以很方便地绘成组分图表示每种金属氯合物的分数作为氯离子浓度的函数。氯离子的浓度范围可以高至10mol∕L。

亚铜的氧合离子在湿法冶金有重要意义。上面的Cu－S－H₂O常温体系的优势区图中没有Cu^＋的稳定区，说明常温下水溶液中Cu^＋不稳定。而当溶液中有足够浓度的氯离子存在时，由于生成亚铜氯合物，常温下溶液中Cu^Ⅰ价态在热力学上是稳定的。图2表示了盐酸溶液中几种含Cu^Ⅰ的组分与盐酸浓度的关系。

图3－图5分别是Cu^Ⅱ、Fe^Ⅲ和Zn^Ⅱ的氯化物溶液的组分图。在这样的溶液中，Cu^Ⅱ－Cu^Ⅰ和Fe^Ⅲ－Fe^Ⅱ电对都可作为矿物浸出的氧化剂。

图2   CuCl的盐酸溶液中Cu^Ⅰ的组分图

图3  氯化物溶液中的Cu^Ⅱ的组分图

（[Cu^Ⅱ]＝0.01mol∕L，LiCl溶液，浓度至10mol∕L，未调节离子强度）

图4  氯化物溶液中Fe^3＋的组分图

([Fe^3＋]＝0.086mol／L，1mol∕L HClO₄溶液，离子强度用NaClO₄调至2.6）

图5  氯化物溶液中Zn^2＋的组分图

([Zn^2＋]＝0.01mol∕L，LiCl溶液深度至10mol∕L，未调节离子强度）