kolmoispisteet

Kolmoispisteet (kolmoispisteet) ovat termodynamiikassa pisteitä, joissa yksi ainemääritteinen aine on tasapainossa kolmessa faasissa samaan aikaan: kiinteä, neste ja kaasu. Nämä pisteet sijaitsevat paineen ja lämpötilan yhdistelmissä, joilla kolmen faasin jaksot kohtaavat toisiaan phase diagrammin koordinaateissa. Kolmoispiste on yksittäinen piste jokaiselle puhtaalle aineelle: siinä lämpötilan ja paineen määrityksellä voidaan saavuttaa kiinteä–neste–kaasu-faasien tasapaino samanaikaisesti.

Ominaisuudet ja merkitys: Puhtaille aineille kolmoispiste on tarkka piste, joka määrittää kolmen faasin välinen tasapainon. Kolmoispisteen sijainti riippuu aineen ominaisista vuorovaikutuksista ja faasien rajojen muodoista. Kun lämpötilaa ja painetta säädetään niin, että kolme faasia ovat yhtä suurelta osin läsnä, aine ei muutu toiseen faasiin vaan säilyttää tasapainonsa näiden kolmen tilan välillä. Kolmoispisteet ovat tärkeitä valvonnan ja standardointia varten sekä faasidiagrammien tulkinnassa.

Esimerkkejä: Yleisesti tunnetuin kolmoispiste on veden kolmoispiste, joka tapahtuu lämpötilassa 0,01 celsius-astetta (273,16 kelviniä) ja paineessa noin 611,657 pascalia. Tämä piste on käytetty perinteisesti lämpötilan ja taitekohtien kalibroinnissa. Hiilidioksidilla kolmoispiste sijaitsee korkeammalla paineella ja alhaisemmassa lämpötilassa, noin 5,1 ilmakehää (karkeasti 517 kPa) ja −56,6 °C. Myös monilla muilla aineilla on omat kolmoispisteensä, ja joillekin se voi sijaita hyvin erilaisissa olosuhteissa riippuen faasien suhteista.

Monet aineet voivat muodostaa kolmoispisteitä vain puhtaana aineena; seassa olevat seokset voivat johtaa monimutkaisempiin tilanteisiin, kuten kolmoislinjoihin eikä yhteen pisteeseen rajoittuvaan tasapainoon.