Hallo,
nachstehend eine Definition von Phasen aus ROEMPP's Chemielexikon. Vielleicht hilft Dir der Text bzw die unten zitierte Literatur weiter. Ansonsten, wenn es speziiell um Mischphasenthermodynamik geht, suche doch in der Bibliothek einmal "BARROW, Physikalische Chemie, Bd. 3". Das Gebiet wird dort recht ausfuehrlich behandelt.
Viel Glueck
Axinit
PHASEN
Von griech.: phasis = Erscheinung abgeleiteter Begriff, der im allg. Sinne für Entwicklungs- u./od. Zeitabschnitte verwendet wird: Mond-P., Wachstums-P., Zellteilungs-P. (s. Mitose). In der Technik, insbes. in der Schwingungs- u. Wellenlehre steht der Begriff P. für den Zustand eines schwingenden Syst. zu jedem Zeitpunkt, so auch in der (nichtlinearen) Optik u. Optoelektronik (P.-Konjugation), in der Elektrotechnik (Null-P., P.-Verschiebung) u. der statist. Mechanik (P.-Raum). Bei thermodynamischen Syst. sind P. homogene (d.h. in allen ihren Teilen physikal. gleichartige), durch scharfe Grenzflächen u. daran anschließende Zwischen-P. (E interphases, siehe Literatur [1]) gegeneinander abgegrenzte, opt. einheitliche u. teilw. mechan. voneinander trennbare Zustandsformen der Stoffe. Beisp. (s.a. Gibbssche Phasenregel): Flüssiges Wasser, Wasserdampf u. Eis sind 3 P. des Wassers; rhomb., monokliner, flüssiger u. dampfförmiger Schwefel sind 4 verschiedene P. des Syst. Schwefel; feine Öltröpfchen in Wasser bilden ein zweiphasiges "mikroheterogenes" Syst., u. das Öl wird hier als die disperse P. der Emulsion bezeichnet. Ein gasf. Syst. kann nie mehr als eine einzige Gas-P. aufweisen, da sich Gase beliebig miteinander vermischen. Daher sind gasf. Syst. immer homogen. Bei einem flüssigen Syst. (d.h. einer abgeschlossenen Gesamtheit flüssiger Stoffe) können mehrere verschiedene P. auftreten, falls die beteiligten Flüssigkeiten nicht od. nur begrenzt miteinander mischbar sind. Festkörper (z.B. Bodenkörper von Lösungen, die Mineralien u. Legierungen) können in so vielen P. auftreten wie verschiedene Kristallformen vorkommen; die Zahl der festen P. eines Syst. ist also prakt. unbegrenzt. Bei Leg. (z.B. gewöhnlichem Stahl) ist oft eine härtere P. (z.B. Zementit) in einer weicheren P. (z.B. Ferrit) in Körner- od. Lamellenform dispergiert. Bei intermetallischen Verbindungen sind bekannte P. die Hume-Rothery-, Laves- u. Zintl- sowie die NiAs-P., aber auch viele Cluster-Verbindungen können hierzu gezählt werden (Lit. [2]). Zur P.-Analyse können die verschiedenen Meth. der analyt. Oberflächenchemie u. die zeit- u. temperaturabhängige Pulverdiffraktometrie (s. Kristallstrukturanalyse) herangezogen werden. Unter verdeckten P. versteht man die (seltenen) Fälle, in denen Festkörperteilchen von einer Schicht fremder Struktur so umhüllt sind, daß man röntgenograph. nur die letzteren erfaßt, sofern die Krist. nicht vorher zertrümmert wurden.
Die stabile Koexistenz von zwei od. mehr diskreten P. (Aggregatzuständen u. Modifikationen) innerhalb des gleichen physikal. definierten Syst. wird als P.-Gleichgew. bezeichnet. Dieses heterogene Gleichgew. stellt sich nur unter ganz bestimmten Temp.- u. Druckbedingungen ein, wobei die Existenzfähigkeit einer P. im Gleichgew. mit den anderen durch das Phasengesetz von Gibbs (Gibbssche Phasenregel) bestimmt ist. Einfache P.-Gleichgew. lassen sich nach der Clausius-Clapeyronschen Gleichung berechnen, für kompliziertere gibt es Näherungsrechnungen nach einem Verf. von K.G. Wilson. Die Existenzbereiche von P. werden schemat. dargestellt durch mehr od. weniger übersichtliche sog. P.-Diagramme, in denen z.B. der Abszisse die Zusammensetzung eines Gemisches, der Ordinate die Temp. zugeordnet ist (Zustandsdiagramme).
Abb.: Phasendiagramm (Schmelzdiagramm) im Zweistoffsyst. A/B mit der Bildung von Mischkrist. α bzw. β u. einer Mischungslücke; L = Liquiduskurve, S = Soliduskurve, E = eutekt. Gemisch der Zusammensetzung xB.
Die Abb. zeigt das Schmelzdiagramm zweier Stoffe A u. B mit teilw. Löslichkeit (Syst. mit Mischkristall-Bildung u. Mischungslücke); homogene P. stellen dabei nur die Schmelze u. die Mischkrist.-Gebiete α bzw. β dar. Abweichendes Verhalten zeigen Syst. mit Peritektika; Schmelzdiagramme ohne Mischungslücken s. Abb. bei Eutektikum. Bei P.-Umwandlungen wie den Übergängen Dampf/Flüssigkeit (Kondensation), bei der Kristallisation, beim Übergang verschiedener Kristallformen ineinander, z.B. in binären, ternären u.a. Syst., treten oft metastabile Zustände auf (Lit. [3]). Eigene P.-Gesetzmäßigkeiten weisen die flüssigen Kristalle (Mesophasen) auf.
Die aus der Thermoanalyse der P.-Umwandlungen gewonnenen Erkenntnisse führten zur Unterscheidung der Umwandlungen in solche 1. u. 2. Art. Die oben genannten Beisp. sind alle Umwandlungen 1. Art, für die das Auftreten von Vol.-Änderungen (Vol.-Kontraktion od. -Dilatation) u. Umwandlungswärmen an den jeweiligen Umwandlungspunkten obligat ist, während Änderungen der Magnetisierung, Auftreten von Supraleitungs- u. Supraflüssigkeits-Phänomenen etc. an entsprechenden Umwandlungspunkten für Umwandlungen 2. Art charakterist. sind. Von P.-Umkehr spricht man, wenn eine Emulsion unter mechan., therm. od. chem. Einwirkung ihren Typ ändert, also z.B. von W/O (Wasser in Öl) in O/W (Öl in Wasser) übergeht; Beisp.: Übergang von Sahne (O/W) in Butter (W/O). Die krit. Temp. der P.-Umkehr nennt man P.-Inversionstemp. (PIT) od. HLB-Temp., weil hier das HLB-System im Gleichgew. ist. In der Chromatographie versteht man unter P.-Umkehr das Ändern des hydrophilen Charakters einer stationären P. durch Imprägnierung mit einem hydrophoben Mittel, z.B. mit Kohlenwasserstoffen od. Siliconen; Beisp.: Ionenpaar-Chromatographie (Lit. [4]). Die Kenntnis von den Eigenschaften u. Gesetzmäßigkeiten in P.-Syst. ist die Voraussetzung für zahllose techn. Prozesse – wie z.B. die verschiedenen Reinigungs- od. Trennverfahren (Dest., Subl., Krist., Extraktion) –, für die Entwicklung neuer Werkstoffe, für Reaktionen an P.-Grenzflächen (heterogene Katalyse, Korrosion) u. vieles mehr. Auf die erwähnten Eigenschaften von P. greifen natürlich auch Begriffe wie Festphasen-Technik u. Phasentransfer-Katalyse zurück.
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Übersetzungen:
E phases
F phases
I fasi
S fases
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Literatur:
[1] Pure Appl. Chem. 55, 1251 (1983).
[2] Angew. Chem. 93, 44 (1981).
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Zeitschriften und Serien:
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Phase Transition Phenomena, Amsterdam: Elsevier (seit 1978)
Phase Transitions and Critical Phenomena, London: Academic Press (seit 1972)
Phase Transitions, London: Gordon & Breach (seit 1979).
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Thema: 2/3-Phasen (Gelesen 4727 mal)
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