位相図が表すものとそれがどのように機能するかの内訳は次のとおりです。
位相図が示す
位相図は、温度と圧力のさまざまな組み合わせにおける物質の物理状態(固体、液体、ガス)のグラフィカルな表現です。物質の状態がさまざまな条件下でどのように変化するかを理解するのに役立ちます。
相図の重要な機能
1。軸:
- 温度(t): 通常、水平軸(x軸)にプロットされます。
- 圧力(p): 通常、垂直軸(y軸)にプロットされます。
2。領域: 図は、3つの異なる領域に分割されます。
- 固相: 物質が固体として存在する領域。
- 液相: 物質が液体として存在する領域。
- 気相: 物質がガスとして存在する領域。
3。行: これらの領域間の境界は、位相境界または共存曲線と呼ばれます。これらの線は、2つの相が平衡状態で共存できる特定の温度と圧力の組み合わせを表しています。
- 固液平衡線: 融合または融点ラインとも呼ばれます。固形相と液相の平衡状態を示します。
- 液体ガス平衡線: 気化または沸点線としても知られています。液体と気相が平衡状態にある条件を示します。
- ソリッドガス平衡線: 昇華線とも呼ばれます。固形相とガス相が平衡状態にある条件を示します。
4。トリプルポイント: 3位の境界すべてが満たされるポイント。この点は、3つの相(固体、液体、ガス)すべてが平衡状態で共存できる温度と圧力のユニークな組み合わせを表しています。
5。臨界点: 液体ガス平衡線の終わりのポイント。この点は、それを超えて異なる液相と気相が存在しない臨界温度と圧力を示します。臨界点の上で、物質は超臨界流体状態に存在します。
例:水相図
水にはよく知られている相図があります。
*低温と圧力では、水は氷(固体)として存在します。
*温度が一定の圧力で上昇すると、氷は液体の水に溶けます。
*一定の温度での圧力の増加は、固体から液体に水を縮めることもできます。
*温度と圧力がさらに上昇すると、液体水は水蒸気(ガス)に沸騰します。
相図のアプリケーション
位相図は、さまざまな分野で非常に便利です。
- 化学: 物質の状態を予測し、段階の遷移を理解します。
- 物質科学: 特定の特性を持つ材料の設計。
- エンジニアリング: 蒸留や液化などのプロセスの設計。
- 地質学: 岩層のような地質プロセスを理解する。
重要な注意: 物質の典型的な相図は2次元表現(温度と圧力)ですが、組成、不純物、磁場などの他の要因も物質の相挙動に影響を与える可能性があります。これらの要因に対応するために、より複雑な位相図が存在します。
特定の物質を念頭に置いている場合はお知らせください。そのための位相図を見つけることができます!