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Phasendiagramme binärer Systeme

Systeme mit Verbindungsbildung

Bilden sich im festen Zustand Verbindungen zwischen zwei Systemkomponenten, verhalten sich diese Verbindungen wie reine Stoffe und können aus der Schmelze als eigene Phasen auskristallisieren (Laves-Phase). Besonders häufig und gut untersucht sind intermetallische Phasen. Im System Magnesium/Zink bildet sich die intermetallische Laves-Phase MgZn2.

Abb.1
Phasendiagramm von Mg/Zn-Gemischen
Zusammensetzung der Phasen eines Magnesium-Zink-Gemisches

  1. Zn + Schmelze
  2. MgZn2 + Schmelze
  3. MgZn2 + Schmelze
  4. Mg + Schmelze
  5. festes MgZn2 + festes Zn
  6. festes MgZn2 + festes Mg

Man kann sich das Phasendiagramm zusammengesetzt aus den beiden Teildiagrammen Zn/MgZn2 und MgZn2/Mg denken, die qualitativ dem System Cd/Bi entsprechen. Die beiden Teile zeigen Eutektika ( (Abb. 1) : A und B) mit Schmelzpunkten von 380 beziehungsweise 347 °C. Die eutektischen Gemische bestehen aus feinkristallinen Mischungen von MgZn2 und Zn beziehungsweise MgZn2 und Mg.

Dem Stoffmengenanteil von 0,33 an Mg entspricht die intermetallische Phase MgZn2, dem Dystektikum ( (Abb. 1) : C). MgZn2 schmilzt bei 590 °C.

Hinweis
Man sieht, dass den Reinstoffen Mg, Zn und MgZn2 die höchsten Schmelzpunkte zukommen.
Hinweis
Bilden sich mehrere Verbindungen beziehungsweise intermetallische Phasen, zum Beispiel Cu2Mg und CuMg2, enthält das Diagramm auch mehrere Maxima.
Beispiel Anilin/Phenol

Analoge Verhältnisse können auch bei völlig anderen Verbindungsklassen auftreten. So bilden das basische Anilin und das saure Phenol das Salz Anilinphenolat, in dem die beiden Komponenten im Verhältnis 1:1 vorliegen:

Das Phasendiagramm des Systems Phenol/Anilin gleicht dem von Mg/Zn.

Übungsaufgaben

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