‹çindekiler - Anadolu Üniversitesi

194 Fizikokimya
‹K‹ B‹LEfiENL‹ S‹STEMLERDE FAZ DENGELER‹
‹ki bileflenli bir sistemde serbestlik derecesi,
S = B – F +2=2– F +2=4– F
olur ve böyle bir sistem tek fazl› oldu¤u zaman serbestlik derecesi 3’dür. Bunlar;
genellikle bas›nç, s›cakl›k ve bileflenlerden birinin deriflimi olarak belirlenir. Deriflim
birimi olarak da genellikle mol kesri seçilir. ‹ki bileflenli sistemlerde faz diyagramlar›
bu üç ba¤›ms›z de¤iflkenden biri sabit tutularak çizilir. Bundan dolay› iki
bileflenli sistemler için s›kl›kla sabit bas›nçta s›cakl›k-mol kesri (T-x A ) ve sabit s›-
cakl›kta bas›nç-mol kesri (P-x A ) faz diyagramlar› haz›rlan›r ve kullan›l›r. ‹ki bileflenli
sistemler için s›kl›kla karfl›lafl›lan s›v›-s›v›, kat›-s›v› ve s›v›-buhar faz dengeleri
uygun faz diyagramlar› kullan›larak incelenebilir.
fiekil 8.2
Bileflenleri birbiri
içinde k›smen
çözünen sisteme ait
s›v›-s›v› faz
diyagram›.
‹ki Bileflenli Sistemlerde S›v›-S›v› Faz Dengesi
‹ki bilefleni de s›v› olan sistemlerin sabit bas›nçtaki s›cakl›k-mol kesri diyagramlar›
önemlidir. Bu diyagramlar, sistemin s›cakl›¤a ve bileflime ba¤l› olarak hangi koflullarda
iki fazl› (heterojen kar›fl›m) ve hangi koflullarda tek fazl› (çözelti) olaca¤›n›
gösterir. Bu tür sistemler iki fazl› oldu¤u durumlarda her iki fazda s›v› bileflenlerden
biri di¤erinin içinde k›smen çözünmüfl halde bulunur. A ve B s›v› bileflenlerinden
oluflan ve bu bileflenleri birbiri içinde k›smen çözünen bir sisteme ait tipik bir
sabit bas›nçtaki s›cakl›k-mol kesri faz diyagram› fiekil 8.2’de verilmifltir.
Bu diyagramda görüldü¤ü
gibi iki s›v› bileflenli böyle
bir sistem bileflime ve s›cakl›¤a
ba¤l› olarak tek fazl› ve
iki fazl› olabilir. Sistemde tek
faz ile iki faz bölgelerini çan
e¤risine benzer bir e¤ri ay›rmaktad›r.
Örnek diyagramdaki
bu e¤rinin tepe noktas›na
karfl›l›k gelen s›cakl›¤›n
özel bir ad› vard›r ve bu s›-
cakl›¤a üst kritik çözünme
s›cakl›¤› (T ük ) denir. Sistem
bu s›cakl›¤›n üstündeki s›-
cakl›klarda bileflimi ne olursa
olsun tek fazl›d›r. Diyagramdaki D noktas›ndaki sistem buna örnek olarak verilebilir
ve sistem bu noktada tek fazl›d›r. Sistemin s›cakl›¤›, üst kritik çözünme s›cakl›-
¤›n›n alt›nda ise sistem bileflime ba¤l› olarak tek fazl› veya iki fazl› olabilir.
fiimdi bu diyagram üzerinde T s›cakl›¤›ndaki sistemin bileflime ba¤l› olarak faz
de¤iflimlerini inceleyelim: Elimizde T s›cakl›¤›nda belli miktarda saf B maddesi olsun.
Bu durumda A’n›n mol kesri (x A ) 0, B’nin mol kesri (x B ) 1,0 olur ve sistem diyagramda
E noktas›ndad›r. Bu saf B maddesine, A maddesinden az miktar ilave
ederek bir kar›fl›m haz›rlans›n. Bu durumda A; B bileflenin içinde çözünür yani sistem,
içinde B bilefleni oran› (deriflimi) yüksek tek fazl› bir halde olur. Bir baflka ifade
ile elde A bileflenin B bilefleni içinde çözünmüfl bir çözeltisi vard›r. Bu çözeltinin
bileflimi, diyagramda F noktas›na karfl›l›k gelen bileflim olsun. Ortama A bilefleninden
ilave edilmeye devam edilirse sistemde A’n›n mol kesri büyür ve siste-