Wolna encyklopedia
Faza termodynamiczna - jednolita część układu fizycznego, oddzielona od innych powierzchniami międzyfazowymi, zwanymi granicami faz, na których zachodzi skokowa zmiana własności fizycznych lub chemicznych. Najprostszym przykładem zawsze odrębnych faz są jednorodne ciała będące w różnych stanach skupienia (np. woda i lód, woda i para wodna). Jednak oddzielne fazy mogą też istnieć w ciele pozostającym w jednym stanie skupienia. W fazach powierzchniowych atomy lub cząsteczki zaabsorbowane na powierzchni ciała stałego lub cieczy tworzą na niej jedną lub kilka warstw. Posiadają one większą reaktywnośc chemiczną. Przykładami faz powierzchniowych są detergenty na granicy faz ciecz-gaz (np.: piana) czy wodór na powierzchni katalizatora niklowego. I tak:
W ciele stałym występuje więcej niż jedna faza termodynamiczna, gdy:
- istnieje w nim jednocześnie więcej niż jedna forma krystaliczna
- istnieją w nim obszary różniące się parametrami termodynamicznymi - ruchliwością cząsteczek lub stopniem ich uporządkowania
- składa się ono z dwóch lub więcej związków chemicznych, które się z sobą nie mieszają lub rozdzieliły się w wyniku jakiegoś procesu fizycznego.
W cieczy mogą współistnieć różne ciekłe fazy termodynamiczne, gdy:
- tworzy ona mieszaninę dwóch lub więcej czystych cieczy, które się z sobą nie mieszają (przy częściowej mieszalności każda faza może składać się z więcej niż jednej cieczy)
- stanowi roztwór dwóch lub więcej związków chemicznych, ale o różnych proporcjach składników w oddzielnych fazach
- jest kombinacją powyższych układów.
Ciekłe kryształy są zdolne do generowania wielu różnych faz wskutek różnych sposobów i stopni uporządkowania tworzących je cząsteczek. Jest to dokładnie omówione w artykule ciekły kryształ.
W gazach nigdy nie występują fazy termodynamiczne, gdyż wszystkie gazy mieszają się z sobą w dowolnych proporcjach (tworzą roztwór właściwy).
Jako przykład układu wielofazowego można podać przesycony roztwór trzech związków chemicznych w obecności par cieczy w powietrzu nad roztworem, który składa się z pięciu faz: trzech stałych, jednej ciekłej i jednej gazowej.