Fasegrensene

Fasegrensene er de betingelsene under hvilke to eller flere faser er i termodynamisk likevekt. De utgjør grensene mellom fasefelt i et fase-diagram og beskriver hvilke kombinasjoner av temperatur, trykk og sammensetning som gir likevekt mellom de aktuelle fasene. På en to- eller tre-dimensjonal skisse av et phase diagram vil hver grense være en kurve (eller overflate i høyere dimensjoner) langs hvilken den ene fasen opphører og den andre oppstår.

For et rent stoff gjelder de vanligste grensene fast–væske (smelte- eller frysegrense), væske–gass (koke- eller fordampningsgrense) og fast–gass (sublimasjonsgrense). Ved en fasegrense er kjemiske potensiellene til fasene like, og det skjer ofte en overføring av latent varme ved overgangene. Den termodynamiske beskrivelsen av grenser kan gjøres med Clapeyron-ligningen, som gir forholdet mellom endelegtrykk og temperatur langs grensen: dP/dT = ΔS/ΔV, der ΔS og ΔV er forskjellene i entropi og volum mellom fasene.

I blandinger blir fasegrensene mer komplekse. Fase-diagrammer viser vanligvis en liquidus-kurve (start av krystallisasjon fra væske), en solidus-kurve (slutt av smelting), og en solvus-kurve (løsning av faste fasers grenser). Ved spesifikke komposisjoner finnes spesielle punkter, som eutektiske og peritektiske punkter, hvor flere faser er i likevekt. Fasegrenser er sentrale i materialteknologi, geologi og vitenskapen om materialer, der kontroll av fasekombinasjoner bestemmer egenskaper og oppførsel.