Monotektikum

A kétkomponensű (binér) rendszerekben a Gibbs-féle fázistörvény értelmében az egymással egyensúlyban lévő fázisok száma maximálisan 3 lehet, ha csak kondenzált – tehát folyadék és/vagy szilárd halmazállapotú – fázisok alkotják a rendszert. A monotektikus fázisátalakulás egyike az ilyen háromfázisú folyamatnak, amely izoterm körülmények között játszódik le.

Binér fázisdiagram: L – homogén olvadék, α – A-ban dúsabb A–B szilárd oldat, L₁ – A-ban dúsabb A–B olvadék, L₂ – B-ben dúsabb A–B olvadék

Egyes folyadékok – nagyobb hőmérsékleten olvadékok – bizonyos hőmérséklet alatt csak korlátozottan elegyednek. Ilyen kétkomponensű heterogén rendszerekben fordul elő, hogy az egyik folyadékból szilárd oldat kristályosodik.

A kétkomponensű rendszerben végbemenő monotektikus folyamatban – hőelvonás közben – az L₁, A-ban dúsabb olvadékból a monotektikus hőmérsékleten A-ban dúsabb összetételű α szilárd oldat kristályosodik ki, a visszamaradó L₂ olvadék pedig B komponensben dúsabbá válik.

Az ábra jelöléseit figyelembe véve a fázisátalakulás az alábbi egyenlettel írható le:

$\mathrm {L} _{1}\ \rightleftharpoons \ \alpha +\mathrm {L} _{2}\$

ahol

α az A komponensben dúsabb A-B szilárd oldat jele,

L₁ az A,

L₂ a B komponensben dúsabb A-B olvadék.

A mellékelt fázisdiagram abszcisszáján A és B koncentrációja, például tömegszázalékban az ordinátán pedig a hőmérséklet látható. Az ábra olyan kétkomponensű rendszer fázisdiagramját mutatja, amelyben az A-ban dúsabb olvadékból izoterm folyamatban egy szilárd oldat és egy B-ben dús olvadék képződik. A monotektikus fázisátalakulás reverzibilis folyamat. A monotektikus hőmérsékleten hőközlés hatására a folyamat fordított irányba játszódik le.

Kapcsolódó szócikkek

• Eutektikum
• Eutektoid
• Peritektikum
• Peritektoid
• Szintektikum