Faaside ja tasakaaluskeemide erinevus

Põhierinevus - faasiskeem vs tasakaaluskeem
 

Faasiskeemid või tasakaaludiagrammid on diagrammid või graafikud, mis näitavad temperatuuri, rõhu ja mis tahes süsteemi koostise suhet. Need diagrammid annavad üksikasju termodünaamiliselt eraldiseisvate faaside tingimuste kohta, mis eksisteerivad tasakaalus üksteisega. Faas on süsteemi homogeenne osa, millel on ühtlased keemilised ja füüsikalised omadused. Aine eksisteerimiseks on kolm peamist faasi: tahke, vedel ja gaasiline. Faasiskeem ja tasakaaludiagramm ei erine.

SISU

1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on faasiskeem
3. Mis on tasakaaluskeem
4. Faasiskeem vs tasakaaluskeem
5. Kokkuvõte

Mis on faasiskeem?

Faasiskeem on diagramm, mis võtab kokku üksikasjad termodünaamiliselt eraldiseisvate süsteemide tingimuste kohta, mis eksisteerivad tasakaalus üksteisega. Faasiskeem näitab faasipiire või tasakaalupiire, mis eraldavad faase üksteisest. Faasiskeem on rõhu ja temperatuuri graafik.

Joonis 1: Faasiskeem, mis näitab piirijooni, kolmikpunkti ja kriitilist punkti

Faasiskeemi olulised komponendid

Faasiskeemi mõned olulised komponendid hõlmavad järgmist:

• Faasipiirid (tasakaalu piirid) - faasiskeemis olevad jooned, mis eraldavad kahte faasi; iga faas, mis on tasakaalus teise faasiga.
• Kolmikpunkt - punkt, kus tasakaalujoon ristub. Kolmikpunkt näitab tingimusi süsteemis, milles on aine, mis võib eksisteerida kõigis kolmes ainefaasis (tahke, vedel ja gaasiline)..
• Kriitiline punkt - temperatuur ja rõhk, mille juures see aine võib käituda üheaegselt nii gaasi kui ka vedelikuna; toimuvad eristamatud gaasi- ja vedelikfaasid. Seega pole faasipiire. Kriitiline punkt on faasi kõvera lõpp-punkt
• Fusioonikõver (sulamis- või külmumiskõverad) - piirjoon faasiskeemil, mis näitab faasisiirete tingimusi gaasifaasi ja vedela faasi vahel (sinine värv joonisel ülal).
• Aurustumiskõver (või kondensatsioonikõver) - piirjoon faasiskeemil, mis näitab faasisiirete tingimusi tahke faasi ja vedela faasi vahel (roheline joon ülaltoodud diagrammil).
• Sublimatsiooni kõver - piirjoon faasiskeemil, mis näitab faasisiirete tingimusi tahke faasi ja gaasifaasi vahel (punane värviline joon ülaltoodud faasiskeemil).

Fusioon on siin sulamine või külmutamine, mis hõlmab faasi üleminekut gaasifaasi ja vedela faasi vahel. Aurustumine on vedeliku muundamine aurufaasiks (gaasifaasiks), kondensatsioon on aga auru muutmine vedelikuks. Sublimatsioon on tahke aine muundamine otse gaasifaasiks ilma vedelat faasi läbimata.

Faasiskeemi tüübid

Faasiskeemidiagramme on vähe.

Ühtsed faasiskeemid

Need on faasiskeemide lihtsaim vorm. Need diagrammid näitavad aine kolme faasi, mis on eraldatud tasakaalupiiridest (näiteks joonisel 1).

Binaarsed faasiskeemid

Binaarses faasiskeemis on näha tasakaal samas süsteemis eksisteerivate kahe aine vahel. Enamikul juhtudel jääb rõhk samaks ja muutujateks on temperatuur ja ainete koostis. Siin võivad kaks ainet olla metallid, metall ja ühend või kaks ühendit.

Joonis 2: Binaarse faasiskeem

Mis on tasakaaluskeem?

Tasakaalu diagramm on diagramm, mis näitab suletud süsteemis eksisteeriva aine faaside vahelist tasakaalu. Seda tuntakse ka faasiskeemina.

Mis vahe on faasiskeemil ja tasakaaluskeemil??

• Faasiskeemil ja tasakaaludiagrammil pole vahet, kuna need on sünonüümid. Mõlemad terminid viitavad diagrammile, mis võtab kokku üksikasjad termodünaamiliselt eraldiseisvate süsteemide tingimuste kohta, mis eksisteerivad tasakaalus üksteisega.

Kokkuvõte - faasiskeem vs tasakaaluskeem

Faas on süsteemi homogeenne osa, millel on ühtlased keemilised ja füüsikalised omadused. Mis tahes ainel võib olla kolm peamist faasi: tahke faas, vedelfaas ja gaasifaas. Faasiskeem on diagramm, mis tähistab samas suletud süsteemis eksisteerivate erinevate faaside vahel valitsevat tasakaalu. Seda diagrammi nimetatakse ka tasakaalu diagrammiks, kuna see näitab tasakaalu.

Viide:

1. “Tasakaalu diagramm”. Tasuta sõnastik, Farlex, on saadaval siin.
2. Libretekstid. “Faasiskeemid”. Keemia LibreTexts, Libretexts, 6. veebruar 2018, saadaval siin.
3. “Vedelikud”. Faasiskeemid, chemed.chem. Saadaval siin.

Pilt viisakalt:

1. Mathyieumarechali (CC BY-SA 3.0) “Phase-diag2” Commons Wikimedia kaudu [muudetud]
2. “Osalise sulamise faasiskeem” Autor: Solidification_1er_cristal.svg: Cdangderivatiivne töö: Fitzgabbro (jutt) - Solidification_1er_cristal.svg (CC BY-SA 3.0) Commonsi Wikimedia kaudu [muudetud]