Sistemele tricomponente (TC) sau sistemele fizico-chimice includ 3 componente. Unul dintre exemplele lor principale sunt aliajele metalice, de zgură și sulfură. Conform regulii fazelor, variabilitatea (numărul de grade de libertate termodinamică) a TC condensate la presiune constantă, se determină cu ajutorul expresiei
U = 4 — φ, unde acesta din urmă este numărul de faze.
Pentru a afla natura interacțiunilor dintre componente și utilizarea practică a sistemelor cu trei componente, este necesar să cunoaștem diagramele lor de stare și compozițiile (proprietățile).
Conținut
Cum este reprezentată diagrama unui TC?
În figură, TC este reprezentat ca un triunghi echilateral (de concentrare), cu vârfurile reprezentând componentele pure. Fiecare latură arată aliajul dublu corespunzător, iar planul arată aliajul triplu. Se studiază diagramele a 3 aliaje, de obicei folosind secțiuni orizontale, izoterme și verticale politerme. Cunoașterea secțiunii verticale „a — c” sau a diagramei pseudobinare facilitează determinarea punctelor critice, trasarea curbelor de răcire și reprezentarea tuturor modificărilor care apar în structura aliajului. Minusul secțiunii politermice este imposibilitatea de a determina concentrația fazei de echilibru.
Pentru a rezuma, diagrama unui sistem cu trei componente este o reprezentare în plan a unui triunghi, pe ale cărui vârfuri se află componentele pure A, B și C. Pe trei laturi ale figurii sunt reprezentate compozițiile aliajelor. Axa perpendiculară pe planul triunghiului se numește axa temperaturii.
Stabilirea echilibrului în sistemele cu 3 componente
Echilibrul unui TC este influențat de
- concentrația componentelor;
- presiunea;
- temperatura;
- numărul maxim de grade de libertate termodinamică (parametri de stare independenți).
Atunci când se aleg parametri precum presiunea, temperatura, concentrația celor 2 componente, diagrama de stare completă ar trebui să aibă o formă cvadridimensională, ceea ce este aproape nerealist. Prin urmare, sistemul cu trei componente și echilibrul fazelor ar trebui considerate în condițiile unei presiuni constante (P=const) și ar trebui construită o diagramă spațială tridimensională a stării, reprezentând-o printr-o prismă tridimensională dreaptă, în care baza este un triunghi echilateral.
Distincția dintre sistemele monocomponente și bicomponente și sistemele tricomponente
Principala diferență între sistemele monocomponente, bicomponente și tricomponente este concentrația, notată diferit, și anume în:
- monocomponentă — printr-un punct;
- bicomponente — pe linia de purificare a concentrației;
- tricomponentă — în planul triunghiului de concentrare.
Scopul și aplicarea sistemului tricomponent
TC ajută la rezolvarea multor probleme practice, teoretice complexe și importante, care sunt asociate cu producerea diferitelor substanțe cu diferite combinații de proprietăți. Majoritatea acestor sisteme au propriile lor particularități care influențează metoda de construcție a diagramei de stare și evaluarea acesteia din punctul de vedere al aplicării practice.
