Põhiline teadus

Faasiskeemi füüsika

Faasiskeemi füüsika
Faasiskeemi füüsika

Video: Elektrokeemia | Keemia alused | TalTech 2024, September

Video: Elektrokeemia | Keemia alused | TalTech 2024, September
Anonim

Faasiskeem, graafik, mis näitab üksiku aine või ainete segu tahkete, vedelate ja gaasiliste faaside piirtingimusi rõhu ja temperatuuri muutuste või mõnes muus muutujate kombinatsioonis, näiteks lahustuvuse ja temperatuuri muutumisel. Joonisel on kujutatud ühekomponendilise süsteemi (st ühest puhtast ainest koosneva süsteemi) tüüpiline faasiskeem, kõverad on saadud erinevatel rõhkudel ja temperatuuridel tehtud mõõtmistest. Kõigil kõveratega eraldatud aladel võimaldab rõhk ja temperatuur eksisteerida ainult ühes faasis (tahke, vedel või gaasiline) ning temperatuuri ja rõhu muutused kuni kõverate punktideni ei muuda seda faasi. Kõigil kõveruste punktidel võimaldab temperatuur ja rõhk tasakaalus eksisteerida kahel faasil: tahke ja vedel, tahke ja aur või vedel ja aur. Näiteks vedeliku aururõhu temperatuuri muutmiseks tõmmatud joon on piir vedeliku ja auru vahel; liini madalal rõhul ja kõrgel temperatuuril võib olla ainult aur, samas kui kõrge rõhu ja madala temperatuuriga küljel peab aine olema vedel; vedelik ja aur eksisteerivad koos temperatuuridel ja rõhkudel, mis vastavad joone punktidele; kohas, kus see joon kaob, mida nimetatakse kriitiliseks punktiks, muutuvad vedelik ja selle aur eristamatuks. Vedela ja tahke aine vahel võib leida sulamistemperatuurid erinevate rõhkude jaoks. Kolme kõvera ristmik, mida nimetatakse kolmpunktiks, tähistab ainulaadseid tingimusi, mille korral kõik kolm faasi eksisteerivad tasakaalus koos. Kahe komponendi faasiskeem näitab sulamiskõveraid tavaliselt temperatuuri ja koostise diagrammil.

vedelik: puhta aine faasiskeem

Kui puhta aine temperatuur ja rõhk on fikseeritud, fikseeritakse ka aine tasakaaluolekus. Seda illustreeritakse

Faasiskeemid on konkreetsed iga aine ja segu jaoks. Komplekssegude jaoks võib olla vaja kolmemõõtmelisi faasiskeeme, mida saab perspektiivi abil esitada kahes dimensioonis. Faasiskeeme kasutatakse laialdaselt mineraalide tasakaalu uurimisel seoses kivimite ja mineraalide tekkimise tingimustega Maal. Need on hindamatud ka tööstusseadmete kavandamisel, tootmisprotsessidele optimaalsete tingimuste otsimisel ja ainete puhtuse määramisel.