Conceptos Fundamentales de Termodinámica y Equilibrio de Fases

Clasificación de Formas Polimórficas

Formas Enantiotrópicas

Son formas polimórficas que poseen un punto de inversión en el cual están en equilibrio; esto es, que son interconvertibles. Por ejemplo: α y β 2CaO·SiO₂ y α y β cuarzo. En tales casos, las curvas de presión de vapor se interceptan por debajo del punto de fusión de la forma polimórfica de más alta temperatura.

Formas Monotrópicas

En ciertas instancias de polimorfismo, las curvas de presión de vapor de dos formas no se encuentran por debajo del punto de fusión; por lo tanto, carecen de un punto de inversión estable. La forma que presenta una presión de vapor más alta es metaestable con respecto a la otra en todas las temperaturas por debajo del punto de fusión. Tales formas se llaman monotrópicas y no son interconvertibles.

Metodologías de Estudio en Sistemas

• Estudio isotérmico: El método de considerar los cambios que ocurren en un sistema en el cual la variable temperatura se mantiene constante y la composición (o la presión) varía.
• Estudio isopléctico: El método de considerar los cambios que ocurren en un sistema en el cual la variable composición se mantiene constante y la temperatura varía (una isopleta es una línea de composición constante).

Conceptos Clave en Diagramas de Fases

Eutéctico

Un eutéctico es un punto invariante (temperatura) en el sistema en el cual la fase reacciona; una remoción de calor provoca una desaparición de la fase líquida sin cambio de temperatura. La composición eutéctica es aquella combinación de componentes de un sistema mínimo que tiene el más bajo punto de fusión que cualquier otra relación de componentes, y está en la intersección de dos curvas de solubilidad en un sistema binario y de tres superficies de solubilidad en un sistema ternario.

Liquidus

El límite de puntos invariantes temperatura-composición que representan la solubilidad máxima (saturación) de un componente en la fase. En un sistema binario es una línea y en un sistema ternario es una superficie, usualmente curva.

Solidus

El límite de puntos invariantes temperatura-composición en un sistema, a temperatura por debajo de la cual sólido y líquido están en equilibrio y por debajo de la cual el sistema es completamente sólido.

Fase Primaria

En un estudio isopléctico, es la primera fase cristalina que aparece en el enfriamiento a una composición desde el estado líquido (esto es, la intersección entre la isopleta y la línea liquidus).