Τι είναι το διάγραμμα φάσης;

Ένα διάγραμμα φάσης είναι ένα γράφημα που χρησιμοποιείται συνήθως στις επιστήμες, ειδικά στη χημεία, για να απεικονίσει τις συνθήκες υπό τις οποίες υπάρχει ουσίες σε μια δεδομένη φάση και αλλάζει σε άλλη φάση.Οι φάσεις που αντιμετωπίζονται από ένα διάγραμμα φάσης είναι συνήθως οι στερεές, υγρές και αέριο φάσεις.Τα διαγράμματα ρυθμίζονται ως γραφήματα με πίεση στον κατακόρυφο άξονα και θερμοκρασία στον οριζόντιο άξονα.Οι καμπύλες στο διάγραμμα αντιπροσωπεύουν σημεία στα οποία διαφορετικές φάσεις βρίσκονται σε κατάσταση ισορροπίας και οι ανοιχτοί χώροι αντιπροσωπεύουν ξεχωριστές φάσεις.Πολλές πολύτιμες πληροφορίες, όπως το σημείο βρασμού και το σημείο κατάψυξης μιας ουσίας σε μια δεδομένη πίεση, μπορούν να συγκεντρωθούν από ένα τέτοιο διάγραμμα.

Το τυπικό διάγραμμα φάσης θα ξεκινήσει με πολύ χαμηλή θερμοκρασία και πίεση και ξεκινά μόνο με μία καμπύλη.Πάνω από την καμπύλη είναι η στερεά φάση και κάτω είναι η αέρια φάση.Η ίδια η καμπύλη αντιπροσωπεύει ισορροπία μεταξύ στερεού και αερίου.Σε συνθήκες πολύ χαμηλής πίεσης, υπάρχει σπάνια υγρό.Αυτή η ισορροπία αναφέρεται επίσης ως σημείο εξάχνωσης

.Τελικά, σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία και πίεση, η καμπύλη κλάδεσε σε δύο ξεχωριστές καμπύλες και ο χώρος μεταξύ των δύο αντιπροσωπεύει την υγρή φάση. Το σημείο στο οποίο η καμπύλη κλάδους σε δύο καμπύλες αναφέρεται ως

.Είναι σημαντικό επειδή αντιπροσωπεύει τις συγκεκριμένες συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης στις οποίες οι φάσεις στερεών, υγρών και αερίων βρίσκονται σε κατάσταση ισορροπίας.Αυτό σημαίνει ότι η ουσία που αντιπροσωπεύεται από το διάγραμμα μετατοπίζεται συνεχώς μεταξύ των φάσεων-όλες οι τρεις είναι παρόντες ανά πάσα στιγμή.

σε κάποια θερμοκρασία και πίεση, η χαμηλότερη καμπύλη τελειώνει σε ένα σημείο που αναφέρεται ως το κρίσιμο σημείο .Αυτό συμβαίνει συνήθως σε σχετικά υψηλή πίεση και θερμοκρασία.Σε συνθήκες πίεσης και θερμοκρασίας υψηλότερες από το κρίσιμο σημείο, δεν υπάρχει διακριτή διάκριση μεταξύ της υγρής φάσης και της αέρια φάσης. Τα διαγράμματα φάσης είναι χρήσιμα και μπορεί να είναι πολύ σημαντικά για τους χημικούς.Η καμπύλη στο διάγραμμα φάσης που διαιρεί το υγρό και το αέριο, για παράδειγμα, αντιπροσωπεύει τις συνθήκες υπό τις οποίες οι δύο θα βρίσκονται σε ισορροπία.Με άλλα λόγια, η καμπύλη αντιπροσωπεύει το σημείο βρασμού της ουσίας.