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APPENDICI - 243
iii) Curve di coesistenza termodinamica
Lo stato di equilibrio di un sistema a una data temperatura, pressione e
composizione è definito dalla condizione di minimizzazione dell’energia libera di
Gibbs. Ciò significa che una miscela binaria si separa ogni volta che l’energia
totale di Gibbs della soluzione eterogenea è minore di quella che corrisponde alla
soluzione omogenea.
Considerando il diagramma di fase di un sistema binario, come quello riportato in
fig.I.c, esso è caratterizzato da due curve di coesistenza termodinamica,
rispettivamente, una curva più interna detta curva spinodale ed una curva più
esterna è detta curva binodale [ 77 ][ 78 ].
Tali curve risultano ottenute dallo studio della funzione energia libera di Gibbs
del sistema rispetto alla concentrazione di un componente a temperatura costante
(fig.I.e).
In particolare si prende in esame l’andamento dell’energia libera molare in
funzione della concentrazione espressa come frazione molare o frazione
volumetrica in relazione al tipo di sistema considerato (componenti a basso peso
molecolare oppure ad alto peso molecolare). A tal proposito si ricorda che
l’energia libera di Gibbs è definita come:
Gm = Σ µi ni
in funzione del potenziale chimico o energia libera parziale molare:
⎛ ∂G
⎞
µ i =
⎜
n ⎟
⎝ ∂ i ⎠
T , P,
n j
mentre l’energia libera molare è definita sostituendo n = Σ ni ottenendo:
Gm = Σ µi xi
Figura I.e: Andamento dell’energia libera di Gibbs nel caso di un sistema binario.[ 76 ].