Diagrama de faseSaltar a: navegacin, bsqueda

La lnea de puntos muestra el comportamiento anmalo del agua. La lnea verde marca el punto de congelacin y la lnea azul, el punto de ebullicin. Se muestra cmo varan con la presin.En termodinmica y ciencia de materiales se denomina diagrama de fase, diagrama de equilibrio de fases o diagrama de estados de la materia, a la representacin grfica de las fronteras entre diferentes estados de la materia de un sistema, en funcin de variables elegidas para facilitar el estudio del mismo. Cuando en una de estas representaciones todas las fases corresponden a estados de agregacin diferentes se suele denominar diagrama de cambio de estado.Los diagramas de equilibrio son grficas que representan las fases y estado en que pueden estar diferentes concentraciones de materiales que forma una aleacin a distintas temperaturas. Dichas temperaturas van desde la temperatura por encima de la cual un material est en fase lquida hasta la temperatura ambiente y en que generalmente los materiales estn en estado slido.ndice 1 Diferentes diagramas de equilibrio 2 Diagrama de fase de una sustancia pura 3 Diagrama de fase binario 4 Vase tambin 5 Referencias 6 Enlaces externos

Diferentes diagramas de equilibrio Existen diferentes diagramas de equilibrio segn los materiales sean totalmente solubles en estado slido y lquido o sean miscibles a que sean insolubles. Tambin pueden darse casos particulares. Uno de los diagramas de equilibrio ms clsico es el de los aceros que tiene particularidades y donde afecta claramente la concentracin y las diferentes cristalizaciones que puede darse en el hierro estando en estado slido y a diferentes temperaturas.Dos metales (A, B) a temperaturas superiores a sus respectivos puntos de fusin (TA, TB) se encuentran en estado lquido pudindose disolver y conformar as una fase nica lquida. Esto quiere decir que no podemos establecer diferencias de comportamiento u observacin entre las distintas partes del lquido y que los metales en las proporciones mezcladas tienen la propiedad de miscibilidad. Si la mezcla lquida, XA + XB, la sometemos a un proceso de solidificacin, mediante enfriamiento, llegamos a obtener el producto que se denomina aleacin de los metales A y B.Es conocido que las aleaciones mejoran las caractersticas de los metales puros. Realmente debera decirse que introducen variables que diferencian el comportamiento de los metales puros que las componen, porque en algunas circunstancias pueden perjudicar sus propiedades. Obviamente, conformar una aleacin es uno de los medios ms primitivos que la ingeniera ha dispuesto para actuar sobre las propiedades de los metales puros, incluso histricamente la aleacin es predecesora como lo justifica el bronce, Edad del bronceEn ciencia de materiales se utilizan ampliamente los diagramas de fase binarios, mientras que en termodinmica se emplean sobre todo los diagramas de fase de una sustancia pura.Diagrama de fase de una sustancia pura Los diagramas de fase ms sencillos son los de presin - temperatura de una sustancia pura, como puede ser el del agua. En el eje de ordenadas se coloca la presin y en el de abscisas la temperatura. Generalmente, para una presin y temperatura dadas, el cuerpo presenta una nica fase excepto en las siguientes zonas: Punto triple: En este punto del diagrama coexisten los estados slido, lquido y gaseoso. Estos puntos tienen cierto inters, ya que representan un invariante y por lo tanto se pueden utilizar para calibrar termmetros. Los pares (presin, temperatura) que corresponden a una transicin de fase entre: Dos fases slidas: Cambio alotrpico; Entre una fase slida y una fase lquida: fusin - solidificacin; Entre una fase slida y una fase vapor (gas): sublimacin - deposicin (o sublimacin inversa); Entre una fase lquida y una fase vapor: vaporizacin - condensacin (o licuefaccin).Es importante sealar que la curva que separa las fases vapor-lquido se detiene en un punto llamado punto crtico. Ms all de este punto, la materia se presenta como un fluido supercrtico que tiene propiedades tanto de los lquidos como de los gases. Modificando la presin y temperatura en valores alrededor del punto crtico se producen reacciones que pueden tener inters industrial, como por ejemplo las utilizadas para obtener caf descafeinado.Es preciso anotar que, en el diagrama P-T del agua, la lnea que separa los estados lquido y slido tiene pendiente negativa, lo cual es algo bastante inusual. Esto quiere decir que aumentando la presin el hielo se funde, y tambin que la fase slida tiene menor densidad que la fase lquida.Diagrama de fase binario Cuando aparecen varias sustancias, la representacin de los cambios de fase puede ser ms compleja. Un caso particular, el ms sencillo, corresponde a los diagramas de fase binarios. Ahora las variables a tener en cuenta son la temperatura y la concentracin, normalmente en masa. En un diagrama binario pueden aparecer las siguientes regiones: Slido puro o disolucin slida Mezcla de disoluciones slidas (eutctica, eutectoide, peritctica, peritectoide) Mezcla slido - lquido nicamente lquido, ya sea mezcla de lquidos inmiscibles (emulsin), ya sea un lquido completamente homogneo. Mezcla lquido - gas Gas (lo consideraremos siempre homogneo, trabajando con pocas variaciones da altitud).Hay punto y lneas en estos diagramas importantes para su caracterizacin: Lnea de lquidus, por encima de la cual solo existen fases lquidas. Lnea de slidus, por debajo de la cual solo existen fases slidas. Lnea eutctica y eutectoide. Son lneas horizontales (isotermas) en las que tienen lugar transformaciones eutcticas y eutectoides, respectivamente. Lnea de solvus, que indica las temperaturas para las cuales una disolucin slida () de A y B deja de ser soluble para transformarse en ()+ sustancia pura (A B). Concentraciones definidas, en las que tienen lugar transformaciones a temperatura constante: Eutctica Eutectoide Peritctica Peritectoide Monotctica Monotectoide Sintctica CatatcticaVase tambin Diagrama PVT Estado de agregacin de la materia Cambio de estado Regla de las fases de Gibbs Transicin de fase