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Diskussion eines Phasendiagramms mit Eutektikum - was passiert an den invarianten Punkten?

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Wenn wir ein Phasendiagramm diskutieren, ist es sinnvoll, dass wir dabei in drei Schritten vorgehen. Zunächst lokalisieren wir die homogenen und die heterogenen Bereiche im Phasendiagramm. Dann benennen wir wichtige
Binoden (Binodalen) und Konoden. Und schließlich formulieren wir die Phasengleichgewichte an den invarianten Punkten. In diesem Diagramm sind die homogenen Phasen leicht zu finden. Bei hohen Temperaturen, oberhalb der V-förmigen Liquiduslinie, liegt die
Schmelze vor. Ganz rechts im Diagramm befindet sich der schmale Bereich der homogenen festen Lithiumchlorid-Mischkristalle, ganz links der schmale (fast senkrechte) Bereich
der festen Kaliumchlorid-Mischkristalle
Alle anderen Bereiche im Diagramm sind zweiphasig. Die V-förmige Liquiduslinie
(blau) trennt den Bereich der homogenen Schmelze von den zweiphasigen Bereichen (Schmelze/Feststoff) abgrenzt.
Die drei Bereiche unterhalb der Liquiduslinie entsprechen heterogenen Zuständen - hier können wir beliebig viele Konoden einzeichnen. (horizontale Verbindungslinien zwischen Phasen im Gleichgewicht) Eine Konode ist hier als rote Linie eingezeichnet - es ist die Eutektikale. Diese verbindet die Phasen, welche am eutektischen Punkt gleichzeitig vorliegen. Invariante Punkte in diesem Diagramm sind - neben den Schmelzpunkten der reinen Komponenten - das Minimum der Liquiduslinie - das Eutektikum. An diesem Punkt liegen eutektische Schmelze (mit 59,2 Mol-% Lithiumchlorid-Gehalt) sowie festes Kaliumchlorid und festes Lithiumchlorid bei einer Temperatur von 353 °C nebeneinander vor. Wir diskutieren die Abkühlung einer Schmelze mit 40 Mol-% Lithiumchlorid-Gehalt. Wir
starten am homogenen Zustand (1) gehen im Phasendiagramm senkrecht nach unten auf einer Isoplethe Bei ca. 700 °C schneidet die Isoplethe die Liquiduslinie - ab hier betreten wir den zweiphasigen Bereich - die Konoden in diesem Bereich verraten uns, welche
zwei Phasen nebeneinander vorliegen: Im Zustand (2) liegen Schmelze (40%ig) vor und reines festes Kaliumchlorid. Wenn wir ein festes Gemenge aus 40 Mol-% Lithiumchlorid und 60 Mol-% Kaliumchlorid erwärmen,
bewegen wir uns - ausgehend von Zustand (4) auf der Isoplethe nach oben. An Punkt (3) schneidet die Isoplethe die Eutektikale: Bei 353 °C beginnt das feste Gemenge zu schmelzen, wir erhalten
Gemisch
Phasengleichgewicht
Kaliumchlorid
Eutektikum
Vorlesung/Konferenz
Gemenge
Lithiumchlorid

Metadaten

Formale Metadaten

Titel Diskussion eines Phasendiagramms mit Eutektikum - was passiert an den invarianten Punkten?
Untertitel Übungsaufgabe 29
Serientitel Einführung in die Thermodynamik
Teil Ü 29
Autor Lauth, Günter Jakob
Mitwirkende Lauth, Anika (Medientechnik)
Lizenz CC-Namensnennung - keine kommerzielle Nutzung 3.0 Deutschland:
Sie dürfen das Werk bzw. den Inhalt zu jedem legalen und nicht-kommerziellen Zweck nutzen, verändern und in unveränderter oder veränderter Form vervielfältigen, verbreiten und öffentlich zugänglich machen, sofern Sie den Namen des Autors/Rechteinhabers in der von ihm festgelegten Weise nennen.
DOI 10.5446/15716
Herausgeber Günter Jakob Lauth (SciFox)
Erscheinungsjahr 2013
Sprache Deutsch
Produktionsjahr 2013
Produktionsort Jülich

Inhaltliche Metadaten

Fachgebiet Physik, Chemie
Schlagwörter Physikalische Chemie
Thermodynamik

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