spinodalna - Spinodal

Diagram fazowy wyświetlania krzywych spinodalna, w ramach binodal krzywych współistnienia i dwóch punktów krytycznych : na górnej i dolnej krytycznej temperatury roztworu .

W termodynamice , granica stabilności miejscowego w odniesieniu do małych wahań jest jasno określona przez warunkiem, że druga pochodna Gibbs energii swobodnej wynosi zero. Locus tych punktów (punkt przegięcia w Gx lub GC krzywej Gibbs energii swobodnej w funkcji składu) jest znany jako spinodalna krzywej. Dla kompozycji w tej krzywej nieskończenie małe wahania składu oraz gęstości prowadzi do rozdziału faz za pośrednictwem rozkładu spinodalna . Poza krzywej, rozwiązanie przynajmniej metastabilne pod względem wahań. Innymi słowy, poza krzywą spinodalna niektóre ostrożny proces może uzyskać układ jednofazowy. Wewnątrz niej tylko procesy daleko od równowagi termodynamicznej, takich jak osadzanie z fazy gazowej, pozwoli jeden do wytwarzania kompozycji pojedynczych faz. Te miejscowe kompozycje współistniejących, określone wspólną styczną konstrukcji są znane jako binodal (współistnienie) krzywej, która wskazuje stan równowagi minimalnej energii układu. Zwiększenie temperatury powoduje zmniejszającej różnicy między mieszaniem entropii i mieszanie entalpii, a tym samym, kompozycje współistniejące zbliżyć. Binodal krzywą tworzy podstawy do szczeliny mieszalności w wykresie fazowym. Od energii swobodnej mieszaniny zmienia się wraz z temperaturą i zatężeniu binodal spinodalna i spotykają się w krytycznym lub konsulat temperatury i składu.

Kryterium

Rozwiązań binarnego termodynamiczne kryterium, które określa, że ​​spinodalna krzywej drugiej pochodnej energii swobodnej ze względem gęstości lub jakiegoś zmiennej kompozycji wynosi zero.

Punkt krytyczny

Ekstremów spinodalna temperatury w stosunku do zmiennej kompozycji pokrywały się z tego binodal łuku i są znane jako punktów krytycznych .

Izotermy równowagi ciecz-ciecz

W przypadku trójskładnikowych izotermy równowagi ciecz-ciecz The spinodalna krzywa (otrzymany z Heskiego matrycy) i przez punkt krytyczny mogą być wykorzystane w celu doświadczalnego proces korelacji danych.

Referencje

  1. ^ G. Astarita: Thermodynamics: Advanced Podręcznik do Chemical Engineers (Springer 1990) CHAPS 4, 8, 9, 12.
  2. ^ Sandler SI, Inżynieria Chemiczna i termodynamika . 1999 John Wiley & Sons, Inc., str 571.
  3. ^ B c d Koningsveld K. Stockmayer WH Nies, E., Polymer Phase Plik: A Textbook . 2001 Oxford, str. 12
  4. ^ PH Mayrhofer i in. Progress in Materials Science 51 (2006) 1032-1114 doi : 10,1016 / j.pmatsci.2006.02.002
  5. ^ Cahna RW Haasen P. metalurgii fizyczne. 4th ed. Cambridge Univ Press; 1996
  6. ^ Sandler SI, Inżynieria Chemiczna i termodynamika . 1999 John Wiley & Sons, Inc., str 557.
  7. ^ B Koningsveld K. Stockmayer WH Nies, E., Polymer Phase Plik: A Textbook . Oxford 2001, s 46-47.
  8. ^ Marcilla, A .; Serrano, MD; Reyes-Labarta JA; Olaya, MM (2012). „Sprawdzanie ciecz-ciecz krytyczny punkt Umowy i ich zastosowanie w trójskładnikowych Systems”. Przemysłowe & Engineering Chemistry badania . 51 (13): 5098-5102. doi : 10,1021 / ie202793r .
  9. ^ Marcilla, A .; Reyes-Labarta JA; Serrano, MD; Olaya, MM (2011). „GE modele i algorytmy dla fazy skondensowanej Equilibrium Dane regresji w trójskładnikowych układów: Ograniczenia i propozycji”. Open Termodynamika Dz . 5 : 48-62. doi : 10,2174 / 1874396X01105010048 .
  10. ^ Graficzny interfejs użytkownika (GUI). „Analiza topologiczna Funkcja Gibbs Energii (Równowaga ciecz-ciecz Korelacja danych. Wraz z obiegów termodynamicznych Review and Tie-lines / Hesji analizy macierzy)” . Repozytorium instytucjonalne (RUA) . Uniwersytet w Alicante (Reyes-Labarta wsp. 2015-18).