KIMIA ANORGANIK 9

5 Diagram Fase

Untuk fase yang dalam kesetimbangan dengan satu sama lain, berlaku hukum fasa Gibbs:
F + P = C + 2

F adalah jumlah derajat kebebasan, yaitu jumlah variabel keadaan seperti suhu dan tekanan yang dapat bervariasi secara independen, P adalah jumlah fase dan C adalah jumlah komponen. Komponen harus dipahami sebagai independen, zat murni (Unsur atau senyawa), dari senyawa yang lain yang akhirnya terjadi dalam sistem dapat terbentuk. Sebagai contoh:

1. Untuk air murni berlaku (satu komponen, C = 1) F + P = 3. Ketika tiga fase yang bersamaan dalam kesetimbangan satu dengan lain, misalnya uap, cair dan es, atau uap dan dua modifikasi yang berbeda dari es, maka F= 0; tidak ada derajat kebebasan, tiga fase dapat hidup dalam waktu yang bgersamaan hanya pada satu tekanan tetap dan satu suhu tetap (triple point).

2. Dalam sistem besi/oksigen (C = 2), Ketika dua tahap yang ada, misalnya Fe₃O₄ dan oksigen,
tekanan dan suhu bisa bervariasi (F= 2). Ketika tiga fase berada dalam kesetimbangan, misalnya Fe, Fe₂O₃ dan Fe₃O₄, hanya ada satu derajat kebebasan, dan hanya tekanan atau suhu dapat dipilih secara bebas.

Sebuah diagram fase di mana tekanan diplot vs suhu menunjukkan keberadaan kisaran fase yang berbeda dari sebuah sistem yang terdiri dari hanya satu komponen. Gambar. 4.3 menampilkan diagram fase untuk air, di mana kisaran adanya air cair dan sepuluh modifikasi yang berbeda dari es yang terlihat, yang terakhir yang ditunjuk oleh angka romawi. Dalam setiap bidang hanya ditandai fase yang sesuai stabil, namun tekanan dan suhu bisa bervariasi secara mandiri (2 derajat kebebasan). Sepanjang pembatasan jalur dua tahap dapat hidup dalam waktu yang bersamnaan , dan baik tekanan atau suhu dapat bervariasi, sedangkan yang lain harus mengadopsi nilai yang ditentukan oleh diagram (satu derajat kebebasan). Pada poin tiga tidak ada derajat kebebasan, tekanan dan temperatur harus nilai-nilai tetap, tetapi tiga tahap secara bersamaan dalam keseimbangan satu dengan lain.

Dalam diagram fase untuk sistem dua komponen komposisi diplot vs salah satu variabel keadaan (tekanan atau temperatur), yang lainnya yang mempunyai nilai konstan. Sebagian besar umumnya adalah komposisi bidang vs suhu pada tekanan ambien. Seperti diagram fase berbeda tergantung pada apakah komponen bentuk padatan terlarut dengan komponen lain atau tidak atau apakah mereka bergabung untuk membentuk senyawa.

 

Gambar. 4.3 Diagram tahap untuk H₂O. Garis putus-putus belum diverifikasi eksperimental. Tambahan metastabil fase es I_c dalam suhu rendah, bagian es I_h dan es IV dan es XII dalam wilayah es V.

Simak

Baca secara fonetik

Tidak ditampilkan: wilayah gas H₂O pada tekanan di bawah 22 MPa. Garis pembatasan cairan dan es VII berlanjut hingga pada suatu tiga titik di 43 GPa dan 1370^oC, pada saat ini tiga mungkin memenuhi garis pembatas es VII dan es X. titik lebur terus bergerak ke atas sampai kira-kira 2150^oC pada 90 GPa

Diagram fase untuk  antimon / sistem bismut, di mana campuran kristal (padatan terlarut) terbentuk, akan ditampilkan dalam Gambar. 4.4. Crystalline antimon dan bismut yang isotypic,
dan atom Sb dan Bi dapat menempati posisi atom dalam perbandingan berapapun. Bagian atas
diagram sesuai dengan kisaran adanya fase cair, yaitu cairan larutan antimon dan bismut. Bagian bawah sesuai dengan berbagai eksistensi kristal campuran. Di antara kisaran yang hidup dalam waktu yang bersamaan cair dan padat. Pada sisi atas hal ini dibatasi oleh kurva likuidus, dan di sisi bawah oleh kurva solidus. Pada suhu tertentu, cair dan padat yang berada dalam keseimbangan satu dengan  lain dengan komposisi yang berbeda. Komposisi dapat dibaca dari titik-silang garis lurus horisontal menandai yang suhu di pertanyakan dengan kurva solidus dan
likuidus. Setelah pendinginan sebuah Sb/Bi meleleh dengan komposisi yang sesuai dengan
tanda titik A pada Gambar. 4.4, kristalisasi dimulai tercapai ketika suhu ditandai dengan
panah horizontal. Komposisi campuran kristal yang membentuk adalah dari titik campuran kristal-B yang memiliki kandungan Sb lebih tinggi dari titik leleh.

+++++++UNTUK MENDAPATKAN TULISAN LEBIH LENGKAP DAN/ATAU SUMBER ASLI DAPAT KONTAK KE = aungsumbono@gmail.com   +++++++++++++++++++++++++++++++++