Genetická mineralogie » Fázové rovnováhy » Fázové pravidlo a fázové diagramy » Trojsložkové a vícesložkové soustavy

Trojsložkové a vícesložkové soustavy

V trojsložkových soustavách mají invariantní asociace po pěti fázích, univariantní po čtyřech, divariantní po třech, trivariantní po dvou a asociace se čtyřmi volnostmi mají jen po jedné fázi. Asociace s 5 nebo více volnostmi nejsou v trojsložkových soustavách možné. U vícesložkových soustav lze počet koexistujících fází v závislosti na počtu volností vypočítat pomocí Gibbsova fázového pravidla.

Úplné fázové diagramy trojsložkových soustav jsou velmi komplikované a nelze je sestrojit ani v perspektivní projekci; poměrně složité jsou i izobarické řezy (p = konst.) nebo izotermální řezy (T = konst.). Fázové diagramy vícesložkových soustav jsou pochopitelně ještě komplikovanější.

V diagramech trojsložkových soustav je chemické složení obvykle znázorňováno chemografickou základnou, která má tvar rovnostranného trojúhelníka. Složení fází v tomto trojúhelníku se vynáší v tzv. baricentrických souřadnicích. Každý vrchol trojúhelníka představuje 100 % jedné složky a protilehlá strana 0 % této složky. Podíl každé za složek tvořících danou fázi je určen vzdáleností bodu vyjadřujícího složení této fáze od příslušného vrcholu trojúhelníka (čím je vzdálenost bodu od vrcholu trojúhelníka větší, tím je podíl příslušné složky menší); součet všech složek tvořících danou fázi je vždy 100 % (obr. 10).

Obr. 10. Chemografická základna k vyjádření složení fází v ternární soustavě A-B-C. V trojúhelníku označeném písmenem a je naznačen způsob vyjádření obsahu složky A: Na straně BC je obsah složky A roven 0, na znázorněných rovnoběžkách se stranou BC je obsah složky A v výši 20, 4O, 60 a 80 % (obsah složky A roste se vzdáleností od strany BC); v bodě A je obsah složky A 100 %. Z trojúhelníků označených písmeny b a c je zřejmý způsob vyjádření obsahu složek B a C. V chemografické základně označené písmenem d je vyjádřeno složení fáze P - tato fáze obsahuje 20 % složky A, 30 % složky B a 50 % složky C.

Na obr. 11 je znázorněna poměrně jednoduchá ternární soustava CaSiO3-CaAl2Si2O8-CaTiSiO5 v plošném diagramu, který vyjadřuje závislost teploty tání (resp. krystalizace) na obsahu jednotlivých složek (při konstantním tlaku 0,1 MPa). Přerušované čáry na tomto diagramu představují izotermy tání (krystalizace). Dvojice složek tvoří binární eutektické směsi a všechny tři složky společně tvoří ternární eutektikum - teplota tuhnutí (resp. tání) ternární eutektické směsi v soustavě CaSiO3-CaAl2Si2O8-CaTiSiO5 je 1245 °C (ternární eutektický bod je na obr. 11 označen písmenem E).

Obr. 11. Ternární soustava CaSiO3-CaAl2Si2O8-CaTiSiO5.

další »»


Úvod do mineralogie © 2002 autoři