【물리화학1】 5-4 3성분 계의 상평형 그림

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5-3장에서는 액체와 기체가 있을 때의 상평형 그림에 대하여 학습하였음

이때 액체와 증기가 공존하는 영역이 존재하는데, 이때의 상대적 양은 지레 규칙을 활용해서 구할 수 있음

그리고 온도-조성 상평형 그림을 통해 작은 $x_A$ 액체로부터 분별 증류를 통해 높은 $x_A$의 액체로 변화 시키는 과정도 배웠음

많은 액체들은 이상적 모양에서 현저히 벗어나는 모습을 보이기도 하는데, 바로 불변-끓음 혼합물을 예로들 수 있음

증발이 계속해서 일어나더라도 조성의 변화가 생기지 않는 혼합물을 불변-끓음 혼합물이라고  이야기하며 이는 A-B 상호작용과 관련 있음

또한 2성분 계가 단일 상을 이루는 경우도 있는데, 이때 임계 용해 온도는 상 분리가 일어날 수 있는 온도를 말함

상 분리는 5-2장에서 배웠던 혼합 Gibbs 에너지를 통해 계산할 수 있음

마지막으로 액체-고체 상평형 그림에서 액체에서 동시에 정출되는 2종 이상의 결정 혼합물인 공융 혼합물을 확인할 수 있음

 

https://nate0707.tistory.com/88

【물리화학1】 5-3 2성분 계의 상평형 그림

 

상 규칙에 의하면 $F=C-P+2$인데, 3성분 계의 경우 C=3이므로 $F=5-P$가 됨

 

1. 3각형 상평형 그림

 

3성분 계의 세 성분들의 몰 분율은 $x_A+x_B+x_C=1$을 만족함

등변 삼각형의 경우 한 점을 기준으로 세변에 각각 평행하게 측정하여 합하면 1이됨

상 평형을 삼각형에 나타낼 때 1개의 자유도를 포기해야하는데, 일반적으로 온도를 포기함

 

2. 3성분 계

 

A와 B, A와 C는 완전히 섞이지만 B와 C는 부분적으로 섞임

이때의 그림은 다음과 같이 표현할 수 있음

이때 주황색 곡선과 핑크색 곡선이 만나는점 X는 주름점이라고 함

주름점은 일종의 임계점으로 평형을 이루는 두 상의 조성이 동일함