Vad är ett fasdiagram?

Ett fasdiagram är ett diagram som vanligtvis används inom vetenskapen, särskilt kemi, för att visualisera förhållandena under vilka ett ämne finns i en given fas och ändras till en annan fas. Faserna som behandlas med ett fasdiagram är vanligtvis de fasta, flytande och gasformiga faserna. Diagrammen är utformade som diagram med tryck på den vertikala axeln och temperaturen på den horisontella axeln. Kurvor på diagrammet representerar punkter där olika faser är i jämviktstillstånd och öppna ytor representerar distinkta faser. Mycket värdefull information, såsom kokpunkt och fryspunkt för ett ämne vid ett visst tryck, kan samlas in från ett sådant diagram.

Det typiska fasdiagrammet startar vid mycket låg temperatur och tryck och börjar med endast en kurva. Ovanför kurvan är den fasta fasen, och under den är den gasformiga fasen. Kurvan i sig representerar jämvikt mellan fast och gas; vid mycket låga tryckförhållanden förekommer sällan vätska. Denna jämvikt kallas också sublimeringspunkten . Så småningom, vid en specifik temperatur och tryck, förgrenas kurvan i två distinkta kurvor, och utrymmet mellan de två representerar vätskefasen.

Punkten vid vilken kurvan förgrenas i två kurvor kallas trippelpunkten . Det är viktigt eftersom det representerar de specifika förhållandena för temperatur och tryck vid vilket de fasta, flytande och gasformiga faserna är i jämviktstillstånd. Detta innebär att ämnet som representeras av diagrammet växlar ständigt mellan faserna - alla tre finns närvarande.

Vid viss temperatur och tryck slutar den nedre kurvan vid en punkt kallad kritisk punkt . Detta inträffar vanligtvis vid relativt högt tryck och temperatur. Vid tryck- och temperaturförhållanden högre än den kritiska punkten är det ingen märkbar åtskillnad mellan vätskefasen och gasfasen.

Fasdiagram är användbara och kan vara mycket viktiga för kemister. Kurvan på fasdiagrammet som delar vätska och gas till exempel representerar förhållandena under vilka de två kommer att vara i jämvikt. Med andra ord representerar kurvan ämnets kokpunkt.