Phasengleichgewichte: Phänomenologie und Phasendiagramme

Zusammenfassung

Bevor in Kapitel 6 die Grundlagen der Berechnung thermodynamischer Gleichgewichte von mehrphasigen Systemen dargestellt werden, ist es sinnvoll, sich die Gleichgewichtszustände und die Phänomene beim Phasenwechsel zu veranschaulichen. Für binäre und ternäre Gemische eignen sich hierzu Phasendiagramme besonders gut. Solche Diagramme sind wegen ihrer Anschaulichkeit auch von erheblicher praktischer Bedeutung in der Verfahrenstechnik, in der Metallurgie und in der physikalischen Chemie. Zur genauen Berechnung von Phasengleichgewichten bedient man sich allerdings heute immer mehr der elektronischen Rechenanlagen und verzichtet auf die früher übliche Auswertung mit Hilfe von Phasendiagrammen. Trotzdem sind diese nach wie vor gut geeignet für einen Überblick über das Gleichgewicht zwischen verschiedenen Phasen. Allerdings wäre es ein hoffnungslos aufwendiges Unterfangen, wenn man die Eigenschaften der Gemische allein mit Hilfe graphischer Darstellungen studieren wollte. Dazu müsste man wegen der vielen Stoffe und der sehr unterschiedlichen Stoffeigenschaften der am Phasengleichgewicht beteiligten Komponenten eine ungeheuer große Zahl von Phasendiagrammen von System zu System unterschiedlicher Gestalt entwerfen. Man wird daher die Phasendiagramme im wesentlichen als anschauliches Hilfsmittel verwenden, ansonsten aber nach rationellen, analytischen Methoden zur Berechnung von Phasengleichgewichten suchen. Mit diesen werden wir uns daher später beschäftigen, nachdem wir uns in diesem Kapitel an Hand der Phasendiagramme mit den Eigenschaften mehrphasiger Systeme vertraut gemacht haben.