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

para el diseño y comprensión del comportamiento en servicio

de los materiales refractarios

La aplicación de los diagramas de equilibrio de fases para diseñar materiales refractarios y también para comprender su comportamiento en servicio, ha sido, a lo largo del tiempo, un tema de controversia en el campo de la cerámica y de los refractarios. Sin embargo, en la tecnología refractaria moderna es posible obtener mezclas homogéneas a través de rutas sofisticadas de procesamiento. Como resultado, las velocidades de reacción son generalmente lo suficientemente altas para alcanzar el equilibrio o cuasi-equilibrio durante la cocción convencional del material así como en su comportamiento en servicio. Por lo tanto, hoy en día, los diagramas de equilibrio son válidos no sólo para determinar la tendencia termodinámica de equilibrio durante

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