Фазовая диаграмма

Фазовая диаграмма – это диаграмма состояния, которая характеризует состояние системы при различном давлении и температуре. Диаграммы показывают фазы, существующие при различных условиях. Фазовая диаграмма графически отображает физико-техническую систему при определенных условиях, которые отвечают координатам фигуративной точки. Фигуративная точка представляет собой точку, которая рассматривается на диаграмме. Фазой называется часть системы, которая обладает одинаковыми физическими свойствами и отделена поверхностью раздела от других частей системы. Лед, находящийся в воде, представляется как твердая и жидкая фазы.

При построении фазовой диаграммы обычно используются определенные координаты, т. е. термодинамические параметры и состав системы в процентах. Диаграмма, находящаяся в однокомпонентной системе, является двумерной, в двухкомпонентной – трехмерной. Количество компонентов на единицу, как правило, является меньшим по отношению к числу координат. Количество измерений диаграммы равняется количеству компонентов тогда, когда в конденсированных системах не учитываются изменения фазовых равновесий давления. Получается, что диаграмма конденсированной двухкомпонентной системы является двумерной, трехкомпонентной системы является трехмерной и т. д. Если фазовая диаграмма сложна, то ее рассматривают как проекцию или сечение.

По правилам фаз однофазная область двумерной диаграммы окружается полем, двухфазная область описывается линией или несколькими параллельными линиями, трехфазная – горизонталью или точкой. Для параллельных линий составы равновесных фаз фиксируются на диаграмме с участием состава.

Фазовые диаграммы бывают: диаграммы однокомпонентных систем, бинарных систем, диаграммы с политермическими сечениями и изомерическими сечениями. Кроме того, различают диаграммы типа температура-давление, температура-состав, диаграммы сечения и проекции бинарных систем и т. д.

По своему построению фазовые диаграммы делятся на динамические и статические. Динамические фазовые диаграммы конструируются с помощью визуального термического и дифференциального термического анализов. Статические диаграммы основываются на локальном рентгеноспектральном и рентгенофазовом анализах.