faasiseokset

Faasiseos on termodynaamisesti tasapainoinen järjestelmä, jossa kaksi tai useampi faasi esiintyy samanaikaisesti. Jokaisella faasilla on erillinen koostumus ja rakenne, ja kokonaiskoostumus jakautuu faasien kesken. Faasiseokset voivat olla kiinteitä, nesteitä tai kaasumaisia, ja niiden esiintymisen olosuhteet – lämpötila, paine ja koostumus – määrittävät faasien lukumäärän sekä niiden ominaisuudet.

Tyypillisiä esimerkkejä ovat neste-neste faasijako, jossa kaksi nestettä on erotettuina (immiscible), sekä kiinteä-kiinteä faasijako, jossa kaksi erilaista kiinteää faasia esiintyy rinnakkain. Lisäksi on kiinteä-neste järjestelmiä, joissa kiinteä aine liukenee nestettä ja muodostaa erilaisia mikroskooppisia rakenteita. Monissa faasijärjestelmissä voi olla useita faaseja; faasirajat ja -alueet määrittävät, milloin faasit ovat vakaasti läsnä. Invariantteja pisteitä, kuten eutektisia ja peritektoottisia reittejä, tavataan kiinteissä ja nestemäisissä faasisysteemeissä.

Faasien kartoituksessa käytetään vaihekaavioita, jotka esittävät vakaat alueet lämpötilan ja koostumuksen funktiona. Niissä näkyvät faasien rajat sekä tie-line-eliöiden pituudet. Fyysisten komponenttien osuuksien arvioimiseen voidaan soveltaa vipusääntöä (lever rule), jonka avulla voidaan laskea, kuinka suuria ovat kukin faasi koostumukseltaan.

Faasiseokset ovat keskeisiä monilla aloilla, kuten metallurgiassa, polymeeritekniikassa, elintarvikkeissa, farmaseuttisissa valmisteissa ja geologiassa. Niiden hallinta mahdollistaa haluttujen ominaisuuksien, kuten lujuuden, kestävyyden ja sulamispisteen, suunnittelun.