Phasengrenzlinie

Phasendiagramm eines „gewöhnlichen“ Stoffes und des Wassers

Lage der Phasengrenzlinie verschiedener Stoffe (qualitativ)

Siedediagramm für Stickstoff-Sauerstoff-Gemische

Unter einer Phasengrenzlinie versteht man die Gesamtheit der Zustandsgrößen, welche den Zustand eines Stoffes oder Stoffgemisches während eines Phasenübergangs bzw. an der Phasengrenze als Grenzfläche eindeutig beschreiben. Sie setzt sich daher aus Punkten (Zuständen) des jeweiligen Phasendiagramms (Stoffes) zusammen, wobei in dem durch diese Punkte beschriebenen Zustand ein thermodynamisches Gleichgewicht zwischen zwei oder mehr Phasen des Stoffes bzw. Stoffgemisches besteht.

Teile und wichtige Begrenzungspunkte der Phasengrenzlinien sind markante Zustände innerhalb des Phasendiagramms wie der Tripelpunkt, der kritische Punkt oder der eutektische Punkt. Den Bereich zwischen den Phasengrenzlinien, an welchen nur eine einzige Phase vorliegt, bezeichnet man als Zustandsraum.

Einzelne Phasenlinien mit ihren gebräuchlichsten Synonymen und die zugehörigen Phasenumwandlungen sind:

Feststoff oder Flüssigkeit → Gas (Sammelbegriff):

Dampfdruckkurve (siehe Sättigungsdampfdruck); Synonyme: Sättigungsdampfdruckkurve, Dampfdrucklinie, Sättigungsdampfdrucklinie
Sammelbegriff für die Zustandsübergänge Verdampfen/Kondensation und Sublimation/Resublimation bei Feststoffen.

Flüssigkeit → Gas:

Siedekurve; Synonyme: Siedelinie, Siedepunktskurve, Siededruckkurve und Siedepunktkurve
Bezeichnung des Phasenübergangs: Verdampfen (auch Sieden)
Bezeichnung der Zustände während des Phasenübergangs: Siedepunkte/Siedebereich
Der Verlauf der Siedepunktskurve lässt sich durch die Clausius-Clapeyron-Gleichung errechnen.

Gas → Flüssigkeit:

Kondensationskurve; Synonyme: Kondensationslinie, (für Wasser auch Taulinie, Taukurve, Taupunktkurve, Taupunktlinie)
Bezeichnung des Phasenübergangs: Kondensation
Bezeichnung der Zustände während des Phasenübergangs: Kondensationspunkt/Kondensationsbereich

Feststoff → Flüssigkeit:

Schmelzkurve; Synonyme: Schmelzlinie, Schmelzpunktskurve, Schmelzdruckkurve
Bezeichnung des Phasenübergangs: Schmelzen
Bezeichnung der Zustände während des Phasenübergangs: Schmelzpunkt/Schmelzbereich

Flüssigkeit → Feststoff:

Erstarrungskurve; Synonyme: Erstarrungslinie, Gefrierpunktskurve, Gefrierpunktslinie
Bezeichnung des Phasenübergangs: Gefrieren
Bezeichnung der Zustände während des Phasenübergangs: Gefrierpunkt/Gefrierbereich

Feststoff → Gas:

Sublimationskurve; Synonyme: Sublimationslinie
Bezeichnung des Phasenübergangs: Sublimation
Bezeichnung der Zustände während des Phasenübergangs: Sublimationspunkt/Sublimationsbereich

Gas → Feststoff:

Resublimationskurve
Bezeichnung des Phasenübergangs: Resublimation
Bezeichnung der Zustände während des Phasenübergangs: Resublimationspunkt/Resublimationsbereich

Hierbei gilt, dass die Linien bei Reinstoffen identisch mit den Linien der entgegengesetzten Phasenübergänge sind. Bei mehreren Stoffen muss dies jedoch nicht der Fall sein, da sich zwischen den Phasengrenzlinien Mischungslücken ausbilden können (siehe Siedediagramm oben rechts). Man muss daher in diesen Fällen auch nach der Richtung des Phasenübergangs differenzieren. Zu beachten ist auch, dass eine weit höhere Bandbreite an Phasenübergängen existiert als nur in Form eines Wechsels zwischen verschiedenen Aggregatzuständen. Dies gilt insbesondere für Feststoffe, wobei hier wiederum Eis die meisten sogenannten Modifikationen aufweist.

Basierend auf einem Artikel in:

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