39 (30)

39

U. Wybrane ra#idnienia chemii budowlanej

gdzie: F - liczba fez,

n - liczba składników, i - liczba stopni swobody.

Stopień swobody jest to możliwość zmiany, jakiej można dokonać, nic powodując ani zaniku, ani powstawania żadnej fazy układu. Parametrami zmian (stopniumi swobody) ogólnie są: p - ciśnienie; T - temperatura, c - stężenie składników | układach wieloskładnikowych.

W układzie jednoskładnikowym maksymalna liczba stopni swobody wynosi 2 (p. 7) i stanowi takiemu odpowiada każdy punkt jednofazowego pola (rys. 1.13). Wówczas S i 1 = I + 2. a więc S = 2. Oznacza tó, ze w pewnych granicach można dowolnie zmieniać ciśnienie p i temperaturę 7. nie powodując zaniku lub powstawania nowej fazy. Układ taki nazywa się dwuzmiennym.

Punkty na krzywych równowagi termodynamicznej między poszczególnymi fezami (ciało stałe - ciecz, ciecz - para. ciało stale - para) można zapisać w postaci

S+2«*i*2s    5=1

Z powyższego wynika, że w pewnych granicach można dowolnie zmienić (ylko jeden parametr p albo 7 (drugi jest przez to określony), nie wywołując zmian w układzie. Układ taki nazywa się jednozmlennym. Punkt przecięcia krzywych równowagowych 0 nazywa się punktem potrójnym, gdyż współistnieją ze sobą trzy fezy: gazowa, ciekła i stała. Wówczas S+3 - 1+2, więc S = 0.

W tym punkcie nic ma żadnej możliwości zmian (swobody); nie można zmienić żadnego parametru bez konsekwencji zmiany stanu skupienia. Układ taki nazywa się niezmiennym.

Wiele metali (i nie tylko) wykazuje odmiany alotropowe¹ różniące się budową sieci przestrzennej, a tym samym właściwościami. Każda odmiana jest samodzielną fazą, co ilustruje diagram p-T (rys. 1.14).

Rysunek 1.14. Wykres bzowy układu jedooskładni. bMego z odmianami ałotropowymi (101

1

Znane są odmiany alotropowe żelaza <np a — fenyl i y - amtcnii) lub krzemionki (kwarc, ttydynm, luyitotafiik