fázisdiagramm

A fázisdiagramm, magyarul fázisábra, egy olyan grafikus ábrázolás, amely megmutatja egy anyag vagy anyagrendszer különböző fázisait (például szilárd, folyékony, gáznemű) különböző termodinamikai feltételek, leggyakrabban a hőmérséklet és a nyomás függvényében. Ezek az ábrák alapvető fontosságúak a kémia, fizika, anyagtudomány és mérnöki tudományok számos területén.

Egy egyszerű, egykomponensű fázisdiagramm általában két tengelyt tartalmaz: a függőleges tengely a nyomást, a vízszintes pedig a hőmérsékletet jelöli. A diagramon látható görbék az úgynevezett fázisegyensúlyi görbék, amelyek azt a feltételrendszert mutatják, ahol két fázis egyszerre létezik egyensúlyban. Például az olvadáspontgörbe a szilárd és folyékony fázisok egyensúlyát, a forráspontgörbe a folyékony és gáznemű fázisokét, a szublimációs görbe pedig a szilárd és gáznemű fázisokét ábrázolja.

A görbék metszéspontjai úgynevezett kritikus pontok. A hármas pont (tripla pont) az a specifikus hőmérséklet és nyomás, ahol az anyag mindhárom fázisa (szilárd, folyékony, gáznemű) egyensúlyban van egymással. A kritikus pont a folyékony és gáznemű fázisok közötti különbség megszűnésének helyét jelöli; ezen a ponton túl a folyékony és a gáz halmazállapot nem különíthető el, és szuperkritikus folyadékként viselkedik az anyag.

Többkomponensű rendszerek esetében a fázisdiagrammok bonyolultabbá válnak, mivel a koncentráció is egy további változóként jelenik meg, ami már nem ábrázolható egyszerű síkbeli koordinátarendszerben. Ilyenkor jellemzően konstans hőmérsékleten vagy nyomáson ábrázolják a fázisviszonyokat, ahol a tengelyek a komponensek koncentrációit jelölik. Ezek az ábrák segítenek megérteni az ötvözetek, oldatok és más keverékek viselkedését különböző körülmények között.