Hvad er et fasediagram?

Et fasediagram er et diagram, der ofte bruges i videnskaberne, især kemi, til at visualisere de forhold, under hvilke et stof findes i en given fase og skifter til en anden fase. De faser, der adresseres af et fasediagram, er typisk de faste, flydende og gasformige faser. Diagrammerne er opstillet som grafer med tryk på den lodrette akse og temperaturen på den vandrette akse. Kurver på diagrammet repræsenterer punkter, hvor forskellige faser er i en balance i ligevægt, og åbne rum repræsenterer forskellige faser. En masse mængde værdifuld information, såsom kogepunkt og frysepunkt for et stof ved et givet tryk, kan samles fra et sådant diagram.

Det typiske fasediagram starter ved meget lav temperatur og tryk og begynder med kun en kurve. Over kurven er den faste fase, og under den er den gasformige fase. Selve kurven repræsenterer ligevægt mellem faststof og gas; ved meget lave trykforhold findes der sjældent væske. Denne ligevægt kaldes også sublimeringspunktet . Til sidst, ved en bestemt temperatur og tryk, forgrenes kurven i to forskellige kurver, og rummet mellem de to repræsenterer væskefasen.

Det punkt, hvorpå kurven forgrenes i to kurver, kaldes det tredobbelte punkt . Det er vigtigt, fordi det repræsenterer de specifikke betingelser for temperatur og tryk, hvor de faste, flydende og gasformige faser alle er i en balance i ligevægt. Det betyder, at stoffet, der er repræsenteret i diagrammet, konstant skifter mellem faserne - alle tre er til stede på et givet tidspunkt.

Ved en vis temperatur og tryk ender den nedre kurve ved et punkt, der kaldes det kritiske punkt . Dette forekommer normalt ved relativt højt tryk og temperatur. Ved tryk- og temperaturbetingelser, der er højere end det kritiske punkt, kan der ikke skelnes mellem væskefasen og gasfasen.

Fasediagrammer er nyttige og kan være meget vigtige for kemikere. Kurven på fasediagrammet, der deler væske og gas, for eksempel, repræsenterer betingelserne, under hvilke de to vil være i ligevægt. Med andre ord repræsenterer kurven stoffets kogepunkt.