Diagramma di fase, grafico che mostra le condizioni limite per le fasi solide, liquide e gassose di una singola sostanza o di una miscela di sostanze mentre subisce variazioni di pressione e temperatura o in qualche altra combinazione di variabili, come la solubilità e la temperatura. La figura mostra un tipico diagramma di fase per un sistema monocomponente (cioè uno costituito da una singola sostanza pura), le curve essendo state ottenute da misurazioni effettuate a varie pressioni e temperature. In qualsiasi punto delle aree separate dalle curve, la pressione e la temperatura consentono l'esistenza di una sola fase (solido, liquido o gas) e le variazioni di temperatura e pressione, fino ai punti sulle curve, non modificheranno questa fase. In qualsiasi punto delle curve, la temperatura e la pressione consentono a due fasi di esistere in equilibrio: solido e liquido, solido e vapore, o liquido e vapore. Ad esempio, la linea tracciata per la variazione con la temperatura della pressione del vapore per il liquido è il confine tra liquido e vapore; può esistere solo vapore sul lato bassa pressione e alta temperatura della linea, mentre la sostanza deve essere liquida sul lato alta pressione e bassa temperatura; liquido e vapore esistono insieme a temperature e pressioni corrispondenti ai punti sulla linea; nel punto in cui questa linea svanisce, chiamato punto critico, il liquido e il suo vapore diventano indistinguibili. Lungo la linea tra liquido e solido, si possono trovare le temperature di fusione per diverse pressioni. La giunzione delle tre curve, chiamata punto triplo, rappresenta le condizioni uniche in cui tutte e tre le fasi esistono insieme in equilibrio. Un diagramma di fase per due componenti di solito mostra curve di fusione su un diagramma di composizione della temperatura.
liquido: diagramma di fase di una sostanza pura
Quando vengono fissati la temperatura e la pressione di una sostanza pura, viene fissato anche lo stato di equilibrio della sostanza. Questo è illustrato
I diagrammi di fase sono specifici per ciascuna sostanza e miscela. Le miscele complesse possono richiedere diagrammi di fase tridimensionali, che possono essere rappresentati in due dimensioni mediante l'uso della prospettiva. I diagrammi di fase sono ampiamente utilizzati negli studi sugli equilibri minerali in relazione alle condizioni di formazione di rocce e minerali all'interno della Terra. Sono inoltre preziosi per la progettazione di attrezzature industriali e per la ricerca di condizioni ottimali per i processi di produzione e per la determinazione della purezza delle sostanze.
