システム材料分類、フェーズと例



の 材料システム それらはすべて物質で構成され、研究されるべき宇宙の他の部分から隔離されているものすべてです。物質は至る所にあり、日常生活の認識に形と本当の意味を与えていますが、あなたが物質の一部を勉強したいとき、あなたはその周囲を軽蔑し、物質系について話す.

純粋な材料と複合材料のほか、さまざまな状態や凝集相があるため、これらは非常に多様です。材料システムとその周辺との間の境界をどのように定義しますか？すべてが考慮される変数に依存します。たとえば、下の画像では、各甘い大理石が調査対象のシステムになります。.

ただし、可変色を考慮に入れたい場合は、ディスペンシングマシンのすべてのビー玉を考慮する必要があります。機械は興味がないので、これはビー玉の環境です。したがって、この例の材料系は、大理石の塊とそれらの特性（チューインガム、ミントなど）になります。.

しかしながら、化学的に材料系は、それらの物理的側面に従って分類された、任意の純粋な物質またはそれらの混合物として定義される。.

索引

  • 1分類
    • 1.1均質材料システム
    • 1.2異種材料システム
  • 2フェーズ
    • 2.1相図
  • 3例
  • 4参考文献

分類

均質材料システム

研究されている材料は、分析されているサンプルに関係なくその特性が一定のままである均一な外観を示すことができる。言い換えれば、この種のシステムは一目で物質の単一相を持つことを特徴としています。.

物質と純粋な化合物

純粋な物質を分析すると、多くのサンプルを採取したとしても（そして地理的に異なる地域でも）物理化学的特性は同じ値と結果で一致することがわかります。.

たとえば、カルシウムのサンプルをアジア、ヨーロッパ、アフリカ、アメリカのサンプルと比較した場合、それらはすべて同じ特性を持ちます。純粋な石炭のサンプルを採取した場合も同様です。.

他方、純粋な化合物もまた上記のことを明示する。黒板が単一の材料でできていることが保証されている場合、それは均質材料系として分類されます。.

しかし、一般的に他の関連鉱物からの不純物を含んでいるため、これは鉱物サンプルには発生しません。この場合、それは不均質材料系です。また、木、石、山、川などの物質システムもこの最後の分類に分類されます。.

解散

市販の酢は5％酢酸の水溶液です。つまり、5 mLの純粋な酢酸が100 mLの水に溶けます。しかし、その外観は透明な液体ですが、実際には2つの純粋な化合物（水と酢酸）を組み合わせたものです。.

不均一材料システム

均質とは対照的に、この種のシステムでは外観も特性も一定ではなく、その拡張に沿って不規則です。.

さらに、それは物理的または化学的分離技術を受けることができ、そこから相が抽出され、その各々は均質系と見なされる。.

フェーズ

上の図では、物質の状態とその変化が示されています。これらは物質の相と密接に関連しています。というのは、それらは同じですが、わずかな違いがあるからです。.

したがって、材料系の相は固体、液体および気体です。つまり、分析中の特定のテーマでは、これまでのフェーズのいずれかを採用できます。.

しかし、固体内の相互作用は非常に強く、これらは圧力や温度などの変数に依存するため、システムは異なる固相を持つ場合と持たない場合があります。.

例えば、室温で固体の化合物Ｘは相Ｉを有する。しかし、その上にかかる圧力が非常に高い場合、その分子はよりコンパクトに再配列し、その後相Iから固相IIへの転移が起こります。.

異なる温度でIIから誘導されるIIIやIVなどの他の相もあります。したがって、見かけの固相のＸの均質材料系は、最大４つの固相を獲得することができる：Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩおよびＩＶ。.

液体および気体系の場合、一般に分子はこれらの物質の状態では単相しか採用できない。言い換えれば、気相Iと別の相IIが存在しない可能性があります。.

相図

多くの相図があります：単一の化合物または物質（上の図のもののように）、そして他のものは二元系（例えば水中の塩）または三元系（三成分）.

最も「単純な」ものは、​​物質の相図です。したがって、仮説上の物質Yの場合、その位相は圧力（y軸）と温度（x軸）の関数として表されます。.

低圧では、温度に関係なくガスです。しかしながら、圧力を増加させることにより、Ｙガスは固体Ｙ中に堆積する。.

しかしながら、臨界点を超える温度では、Ｙガスが液体Ｙ中で凝縮し、さらに圧力が増加すると（それは図中垂直に上昇する）、液体は固化する。.

各線は分離する2つの相の間のバランスを表します：三重点での固 - 気、液 - 気、固 - 液、液 - 固および固 - 液 - 気.

さらに、臨界点Ｙから気相と液相との間に物理的な区別はない：それは超臨界流体として知られるものを形成する。.

例

- その内容は気体であり、したがって化学的性質を持つため、地球は物質的なシステムです。ガスが空気より密度が低い場合、気球は空に上がります.

- 二元系の水 - 油システムには2つの段階があります。1つは水用、もう1つは論理的には油用です。両方のセットが異種システムであり、個々の層が同種システムです。油を抽出したい場合は、有機溶媒と揮発性溶媒を使用して液液抽出を実行する必要があります。.

- 固体 - 固体系は、白糖と黒糖の混合物からなり得る。ここでは、結晶間の色の違いにより、この場合は不均一系になります.

- 海水は、均質材料システムのもう1つの例です。それはその特徴的な塩味の原因となる多くのイオンの溶解からなる。海水のサンプルを容器内で蒸発させると、この白い塩に沈殿する。.

参考文献

  1. システムとその周辺2018年5月27日、chem.libretexts.orgから取得しました
  2. アントニオ・デ・ウロア。材料システム[PDF] 2018年5月27日、2.educarchile.clから取得
  3. ダニエルJ.バーガー。 （2001）。 2018年5月27日、以下から取得しました：bluffton.edu
  4. 化学における系とその周辺2018年5月27日、chemteam.infoから取得。
  5. Helmenstine、Anne Marie、Ph.D. （2018年2月6日）化学における開放系の定義2018年5月27日、以下から取得：thoughtco.com
  6. グレンリサーチセンター。物質の相2018年5月27日、以下から検索されました：grc.nasa.gov
  7. Alison H.（2006年9月15日）バルーンを起動します。 2018年5月28日、flickr.comから取得。