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Phasendiagramme binärer Systeme

Anwendung des Phasengesetzes

Abb.1
Phasendiagramm von Cadmium-Bismut-Gemischen

Das Gibbs'sche Phasengesetz lässt sich auch auf das Cadmium-Bismut-System anwenden.

Im Gebiet oberhalb der beiden Kurvenäste sind zwei Phasen vorhanden, nämlich Schmelze und Dampf. Aus P+F=K+2 ergibt sich F=K-P+2=2-2+2=2. Das System ist bivariant. Legt man z.B. Temperatur und Zusammensetzung fest, ist damit auch der Dampfdruck bestimmt.

Für die Kurven (Schmelze, Dampf, 1 feste Phase) errechnet sich F=2-3+2=1. Mit der Zusammensetzung liegt die Schmelztemperatur fest und umgekehrt. Das System ist univariant.

Für den eutektischen Punkt (Schmelze, Dampf, 2 feste Phasen) gilt F=2-4+2=0. Das invariante System lässt keine Veränderung der Bedingungen ohne gleichzeitiges Verschwinden einer Phase zu.

Überblick

Abb.2
Phasendiagramm von Cadmium-Bismut-Gemischen

Das Phasendiagramm zeigt folgende Bereiche:

  1. Existenzbereich der Schmelze: Auf den Gleichgewichtskurven liegt eine gesättigte Lösung von Bi in Cd beziehungsweise umgekehrt vor.
  2. Übersättigte Lösung von Bi in Cd, die in festes Bi und gesättigte Lösung zerfällt.
  3. Übersättigte Lösung von Cd in Bi, die in festes Cd und gesättigte Lösung zerfällt .
  4. Heterogene Mischung von Bi und Eutektikum.
  5. Heterogene Mischung von Cd und Eutektikum.

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