Faasikäitumine

Faasikäitumine on teaduslik mõiste, mis kirjeldab, kuidas erinevad faasid – näiteks tahke, vedel ja gaasiline – esinevad ja muutuvad süsteemis sõltuvalt temperatuurist, rõhust ja koostisest. See hõlmab nii ühe kui mitme komponendi süsteeme ning nende faaside tekkimise, lõhustumise ja üleminekute tingimusi.

Faasitasakaal kujuneb, kui faaside keemilised potentsiaalid on võrdsed. See sõltub temperatuurist ja koostisest ning määrab, millised faasid võivad samaaegselt esineda. Faaside jaotus süsteemis kujutatakse faasdiagrammidel; kui süsteemis esineb kaks faasi, tähistab diagramm kahe faasi piiri ning võimaldab hinnata osakaalude jaotust.

Faasikäitumist iseloomustavad nii nukleatsioon ja kasv kui ka spinodaalne jagunemine. Nukleatsioon on juhuslik uue faasi moodustumine ning selle edenemine sõltub energiapääsudest, samas kui spinodiaal jagunemine on spontaanne ja kiire lõhestumine, kui süsteemi tasakaalutingimused ületatakse.

Faasikäitumist uuritakse eksperimentidega kalorimeetria (DSC) abil, mikroskoopia ja difraktsiooni abil ning seda kirjeldatakse termodünaamiliste mudelite abil, mis võtavad arvesse koostist ja tingimusi. Need mudelid aitavad prognoosida, millised faasid tekivad, milline on faaside koostisosade jaotus ja kuidas piirid liiguvad temperatuuril ja rõhul.

Faasikäitumist arvestatakse laialdaselt materjaliteaduses, polümeeride ja segude disainimisel, toidutööstuses, farmatseutilisel valdkonnas ning uute materjalide arendamisel, kus kontrollitakse faaside esinemist ja üleminekuid omaduste optimeerimiseks.