faasikaaviossa

Faasikaavio, nimensä mukaisesti, on graafinen esitys, joka näyttää aineen vakinaiset faasit ja niiden vaihtelun olosuhteiden, kuten lämpötilan, paineen ja mahdollisesti koostumuksen, mukaan. Yleisin versio kuvaa yhden komponentin järjestelmää ja esittää faasit tilan mukaan alueina, joissa aine on kiinteää, nestemäistä tai kaasumaista.

Tyypillisesti faasikaaviossa on kaksi pääakselia: lämpötila ja paine, tai lämpötila ja koostumus. Yhden komponentin järjestelmässä faasitasapainon rajoja kutsutaan faasirajapinnoiksi, joiden väliin jää alueita, joissa on yksi faasi (kiinteä, nestemäinen tai kaasu). Reunaviivat määrittävät, missä kahden faasin tasapaino vallitsee; kolmen faasin samaan aikaan esiintyvää tilaa vastaa kolmiopiste. Lämpötilan ja paineen suhteen muodostuvaa rajaviivaa seuraamalla voidaan päätellä, milloin aine sulaa, kiehuu tai sublimoituu. Kiehumis- ja sulamispisteet sekä kolmiopiste ovat tärkeimpiä yksityiskohtia.

Binääriset ja monikomponenttiset faasikaaviot laajentuvat koostumuksen akselilla. Tällöin alueet voivat olla yhden tai kahden faasin alueita, ja tieviivat sekä eutektiset tai peritektiset pisteet kuvaavat invariantteja reaktioita. Faa­sikaavion lukeminen hyödyntää usein Gibbsin faasireunalaista ja tasapainoehtoja, jotka auttavat ennustamaan faasien esiintymistä lämpötilan, paineen tai koostumuksen muuttuessa.

Käyttökohteita ovat materiaalitiede, metallurgia, kemian prosessit sekä meteorologia ja suunnittelualueet, joissa faasimuutokset vaikuttavat tuotteiden ominaisuuksiin ja prosessien energiatehokkuuteen. Rajoitteina ovat todellisuuden ei‑reaalimaailman ja epävarmuuden vaikutukset sekä tasapainotilan olettamuksen paikka— todellisissa järjestelmissä voi esiintyä metastabiilisuutta ja kinetiikkaa, jotka poikkeavat ideaalista.