Diagrama de fases de un sistema binario

Diagrama de fases de un sistema binario

1. Objetivos:

 Aprender a construir el diagrama de fases de un sistema binario a partir de los termogramas de enfriamiento y calentamiento de soluciones acuosas de KCL de distintas composiciones.

 Reconocer los puntos, líneas y zonas relevantes del diagrama de fases obtenido.

2. Fundamento Teórico:

Los sistemas de dos componentes tienen tres variables independientes, nominalmente, temperatura, presión y composición. En los sistemas de importancia a nivel industrial, donde la presión de vapor permanece muy baja para grandes variaciones en la temperatura, la variable presión y la fase gaseosa pueden no ser consideradas. Por lo tanto los diagramas pueden reducirse a dos dimensiones representando la composición en las abscisas y la temperatura en las ordenadas. En los sistemas binarios bajo estas condiciones pueden coexistir tres fases produciendo una condición invariante (punto triple); dos fases producen una condición univariante (línea) y una fase una condición bivariante (zona de equilibrio).

En un diagrama binario pueden aparecer las siguientes regiones:

 Sólido puro o disolución sólida.

 Mezcla de disoluciones sólidas (eutéctica, eutectoide, peritéctica, peritectoide).

 Mezcla Sólido – Líquido.

 Únicamente líquido, ya sea mezcla de líquidos inmiscibles (emulsión) o sea un líquido completamente homogéneo.

 Mezcla líquido – gas.

 Gas (lo consideraremos siempre homogéneo, trabajando con pocas variaciones de altitud).

Hay puntos y líneas en estos diagramas importantes para su caracterización:

 Línea de líquidus, por encima de la cual solo existen fases líquidas.

 Línea de sólidus, por debajo de la cual solo existen fases sólidas.

 Línea eutéctica y eutectoide. Son líneas horizontales (isotermas) en las que tienen lugar transformaciones eutécticas y eutectoides, respectivamente.

 Línea de solvus, que indica las temperaturas para las cuales una disolución sólida (α) de A y B deja de ser soluble para transformarse en (α)+ sustancia pura (A ó B).

.Regla de fases: La base de todo el trabajo sobre los diagramas de equilibrio es la regla de fases de Willard Gibbs. El diagrama, también conocido como diagrama de fase o diagrama de equilibrio es esencialmente una expresión gráfica de la regla de fases. La ecuación siguiente presenta la regla de fases en la forma matemática usual:

F + L = C + 2 Donde:

C: Número de componentes del sistema.

F: Número de fases presentes en el equilibrio.

L: Numero de grados de libertad o variables independientes del sistema.

.Articulo:

Los diagramas de equilibrio de fases como una herramienta

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