Diagrama de fase física

Diagrama de fases, gráfico que muestra las condiciones limitantes para fases sólidas, líquidas y gaseosas de una sola sustancia o de una mezcla de sustancias mientras se experimentan cambios en la presión y la temperatura o en alguna otra combinación de variables, como la solubilidad y la temperatura. La Figura muestra un diagrama de fase típico para un sistema de un componente (es decir, uno que consiste en una sola sustancia pura), habiéndose obtenido las curvas a partir de mediciones realizadas a diversas presiones y temperaturas. En cualquier punto de las áreas separadas por las curvas, la presión y la temperatura permiten que solo exista una fase (sólida, líquida o gaseosa), y los cambios de temperatura y presión, hasta los puntos en las curvas, no alterarán esta fase.. En cualquier punto de las curvas, la temperatura y la presión permiten que existan dos fases en equilibrio: sólido y líquido, sólido y vapor, o líquido y vapor. Por ejemplo, la línea trazada para la variación con la temperatura de la presión de vapor para el líquido es el límite entre líquido y vapor; solo puede existir vapor en el lado de baja presión y alta temperatura de la línea, mientras que la sustancia debe ser líquida en el lado de alta presión y baja temperatura; el líquido y el vapor existen juntos a temperaturas y presiones correspondientes a puntos en la línea; En el lugar donde esta línea se desvanece, llamada punto crítico, el líquido y su vapor se vuelven indistinguibles. A lo largo de la línea entre líquido y sólido, se pueden encontrar las temperaturas de fusión para diferentes presiones. La unión de las tres curvas, llamada punto triple, representa las condiciones únicas bajo las cuales las tres fases existen en equilibrio. Un diagrama de fase para dos componentes generalmente muestra curvas de fusión en un diagrama de composición de temperatura.

líquido: diagrama de fase de una sustancia pura

Cuando la temperatura y la presión de una sustancia pura son fijas, también se fija el estado de equilibrio de la sustancia. Esto se ilustra

Los diagramas de fase son específicos para cada sustancia y mezcla. Las mezclas complejas pueden requerir diagramas de fase tridimensionales, que se pueden representar en dos dimensiones mediante el uso de la perspectiva. Los diagramas de fase se usan ampliamente en estudios de equilibrios minerales en relación con las condiciones de formación de rocas y minerales dentro de la Tierra. También son invaluables cuando se diseñan equipos industriales y se buscan condiciones óptimas para los procesos de fabricación, y para determinar la pureza de las sustancias.