Wat is een fasediagram?
Een fasediagram is een grafiek die algemeen wordt gebruikt in de wetenschappen, met name chemie, om de omstandigheden te visualiseren waaronder een stof in een bepaalde fase bestaat en naar een andere fase verandert. De fasen waarop een fasediagram betrekking heeft, zijn typisch de vaste, vloeibare en gasvormige fasen. De diagrammen zijn opgezet als grafieken met druk op de verticale as en temperatuur op de horizontale as. Curven in het diagram vertegenwoordigen punten waarop verschillende fasen in een evenwichtstoestand zijn, en open ruimtes vertegenwoordigen verschillende fasen. Veel waardevolle informatie, zoals kookpunt en vriespunt van een stof bij een bepaalde druk, kan uit een dergelijk diagram worden verzameld.
Het typische fasediagram begint bij een zeer lage temperatuur en druk en begint met slechts één curve. Boven de curve bevindt zich de vaste fase en eronder bevindt zich de gasfase. De curve zelf vertegenwoordigt een evenwicht tussen vast en gas; bij zeer lage drukomstandigheden bestaat vloeistof zelden. Dit evenwicht wordt ook wel het sublimatiepunt genoemd . Uiteindelijk vertakt de kromme zich bij een specifieke temperatuur en druk in twee afzonderlijke krommen en vertegenwoordigt de ruimte tussen de twee de vloeibare fase.
Het punt waarop de curve in twee curven vertakt, wordt het drievoudige punt genoemd . Het is belangrijk omdat het de specifieke omstandigheden van temperatuur en druk weergeeft waarbij de vaste, vloeibare en gasvormige fasen allemaal in een evenwichtstoestand zijn. Dit betekent dat de substantie die in de grafiek wordt weergegeven voortdurend tussen de fasen wisselt - alle drie zijn op elk willekeurig moment aanwezig.
Bij enige temperatuur en druk eindigt de onderste curve op een punt dat het kritieke punt wordt genoemd . Dit gebeurt meestal bij relatief hoge druk en temperatuur. Bij druk- en temperatuuromstandigheden hoger dan het kritieke punt is er geen waarneembaar onderscheid tussen de vloeibare fase en de gasvormige fase.
Fasediagrammen zijn nuttig en kunnen erg belangrijk zijn voor chemici. De curve op het fasediagram dat vloeistof en gas scheidt, vertegenwoordigt bijvoorbeeld de omstandigheden waaronder de twee in evenwicht zullen zijn. Met andere woorden, de curve vertegenwoordigt het kookpunt van de stof.