Põhierinevus – faasiskeem vs tasakaaludiagramm
Faasidiagrammid või tasakaaludiagrammid on diagrammid või graafikud, mis näitavad temperatuuri, rõhu ja mis tahes süsteemi koostise vahelist seost. Need diagrammid annavad üksikasju termodünaamiliselt erinevate faaside tingimuste kohta, mis eksisteerivad üksteisega tasakaalus. Faas on süsteemi homogeenne osa, millel on ühtsed keemilised ja füüsikalised omadused. Aine võib eksisteerida kolmes peamises faasis: tahke-, vedel- ja gaasifaas. Faasidiagrammi ja tasakaaludiagrammi vahel pole vahet.
Mis on faasiskeem?
Faasidiagramm on diagramm, mis võtab kokku üksikasjad termodünaamiliselt erinevate süsteemide tingimuste kohta, mis eksisteerivad üksteisega tasakaalus. Faasidiagramm näitab faasipiire või tasakaalupiire, mis eraldavad faase üksteisest. Faasidiagramm on rõhu ja temperatuuri graafik.
Joonis 1: faasiskeem, mis näitab piirjooni, kolmikpunkti ja kriitilist punkti
Faasidiagrammi olulised komponendid
Mõned faasidiagrammi olulised komponendid on järgmised:
- Faasipiirid (tasakaalupiirid) – faasidiagrammi jooned, mis eraldavad kahte faasi; iga faas, mis on tasakaalus teise faasiga.
- Kolmikpunkt – punkt, kus tasakaalujoon lõikub. Kolmikpunkt näitab tingimusi süsteemis, milles on aine, mis võib koos eksisteerida aine kõigis kolmes faasis (tahkes, vedelas ja gaasilises).
- Kriitiline punkt – temperatuur ja rõhk, mille juures see aine võib samaaegselt käituda gaasi ja vedelikuna; tekivad eristamatud gaasi- ja vedelikufaasid. Seega puuduvad faasipiirid. Kriitiline punkt on kõvera lõpp-punkt faasis
- Fusion Curve (sulamis- või külmumiskõverad) – piirjoon faasidiagrammis, mis näitab gaasifaasi ja vedela faasi vahelise faasisiirde tingimusi (ülaloleval diagrammil sinine joon).
- Aurumiskõver (või kondensatsioonikõver) – faasidiagrammi piirjoon, mis näitab tahke faasi ja vedela faasi vahelise faasisiirde tingimusi (ülaloleval diagrammil on roheline joon).
- Sublimatsioonikõver – faasidiagrammi piirjoon, mis näitab faasisiirde tingimusi tahke faasi ja gaasifaasi vahel (punane joon ül altoodud faasidiagrammil).
Siin on sulandumine sulamine või külmutamine, mis hõlmab faasi üleminekut gaasifaasi ja vedela faasi vahel. Aurustumine on vedeliku muundamine aurufaasiks (gaasifaasiks), samas kui kondensatsioon on auru muundamine vedelikuks. Sublimatsioon on tahke aine muundamine otse gaasifaasiks, ilma vedelat faasi läbimata.
Faasidiagrammi tüübid
Faasidiagramme on vähe.
Ühefaasilised diagrammid
Need on faasidiagrammide lihtsaim vorm. Need diagrammid näitavad aine kolme faasi, mis on tasakaalupiiridest eraldatud (nagu joonisel 1).
Binaarsed faasiskeemid
Binaarne faasidiagramm näitab tasakaalu kahe samas süsteemis eksisteeriva aine vahel. Enamasti jääb rõhk samaks ning muutujateks on temperatuur ja ainete koostis. Siin võivad need kaks ainet olla metallid, metall ja ühend või kaks ühendit.
Joonis 2: Binaarne faasiskeem
Mis on tasakaaludiagramm?
Tasakaaludiagramm on diagramm, mis näitab suletud süsteemis koos eksisteerivate aine faaside vahelist tasakaalu. Seda tuntakse ka faasidiagrammina.
Mis vahe on faasidiagrammil ja tasakaaludiagrammil?
Faasidiagrammi ja tasakaaludiagrammi vahel pole vahet, kuna need on sünonüümid. Mõlemad terminid viitavad diagrammile, mis võtab kokku üksikasjad termodünaamiliselt erinevate süsteemide tingimuste kohta, mis eksisteerivad üksteisega tasakaalus
Kokkuvõte – faasiskeem vs tasakaaludiagramm
Faas on süsteemi homogeenne osa, millel on ühtsed keemilised ja füüsikalised omadused. Iga aine võib eksisteerida kolmes peamises faasis: tahke faas, vedel faas ja gaasifaas. Faasidiagramm on diagramm, mis kujutab tasakaalu olemasolu erinevate faaside vahel, mis eksisteerivad samas suletud süsteemis. Seda diagrammi nimetatakse ka tasakaaludiagrammiks, kuna see näitab tasakaaluseisundeid.
