исходят и при изменении давления. Так как однокомпонентные системы определяются двумя независимыми переменными, то для представления их свойств достаточен график на плоскости; очевидно, что инвариантные системы изображаются на плоскости (РТ°) точкой, напр. А на рис. 1.
Если система состоит из двух фаз, напр. из жидкой воды и пара, или из льда и пара, или, то она имеет одну из жидкой воды и степень свободы (F = = 1 4—2 — 2=1) и называется монова риант н ой; это значит, что мы можем изменять одну из переменных в конечных пределах без изменения числа фаз в системе; так, в случае ____ воды и пара мы motv» жем изменять темпеРис. 1. ратуру от 0° до критич. температуры, тогда каждой температуре будет отвечать свс е давление как функция от температуры, и система остается двухфазной.
На графике моновариантным системам отвечают кривые: АВ (жидкость — пар), АС (твердая фаза — пар) и AJD (жидкость — твердая фаза), показывающие, как изменяется давление в этих системах с изменением температуры. Эти кривые пересекаются в точке Л, а т. к. таких кривых может быть только три, то точка Л, отвечающая инвариантной однокомпонентной системе, называется тройной точкой.
Если мы возьмем только пар, или только жидкую воду, или только лед, то получим однофазную систему с двумя степенями свободы (Е=1+2—1=2), называемую дивариантной; это значит, что мы можем изменять две переменные (и давление и температуру) в конечных пределах, не вызывая изменения числа фаз в системе. Графически дивариантные системы выражаются частями плоскости между кривыми моновариантных систем.
Так как вещество может встречаться в виде нескольких твердых фаз (модификаций, см. Полиморфизм), то у каждого вещества может быть несколько тройных точек, каждая со своими кривыми моновариантных систем. Примерами могут служить сера (ромбическая и моноклиническая, вода с 5 видами льда и т. д.).
Двухкомпонентные системы (п=2, напр. вода и соль) характеризуются тремя переменными: давлением, температурой и концентрацией одного из компонентов; соответственно трем координатам такие системы представляются графиками в трехмерном пространстве. Инвариантной двухкомпонентная система является при строго определенных давлениях, температуре и концентрации, т. е. графически представляется точкой в пространстве; в такой системе в равновесии находятся четыре фазы (fc=24—2), напр. пар, раствор, соль (на дне) и лед. В моновариантных системах налицо три фазы и одна степень свободы, очевидно таких систем может быть четыре (четыре сочетания из 4 фаз по 3), напр.: 1) пар, раствор, соль; 2) раствор, соль, лед; 3) раствор, лед, пар и 4) соль, лед, пар. В таких системах одна переменная — *независимая, напр. температура, другие же переменные — давление и концентрация — являются функциями первой (температуры); соответственно этому моновариантныесистемы представляются четырьмя кривыми в пространстве, пересекающимися в точке инвариантной системы, называемой здесь четверной точкой.
Дивариантных двухкомпонентных систем может быть шесть (напр. пар — раствор, пар — соль, пар — лед, раствор — соль, раствор — лед, соль — лед). Число возможных систем значительно возрастает, если принять во внимание полиморфизм твердых тел и возможность наличия двух несмешивающихся жидкостей (например вода и эфир). Все явления заметно усложняют-' ся при переходе к трех-, четырех — и выше компонентным системам; в них число переменных возрастает за счет новых концентраций; полное графическое представление их невозможно, т. к. их инвариантные состояния отвечают точкам в 4-, 5 — и вообще n-мерных пространствах. Такие системы приходится изучать по частям, между тем именно такие системы представляют наибольшую практическую ценность (сплавы, соляные отложения, перегонка смесей и т. п.).
Новую страницу в учение о фазах вписал акад. Н. С. Курнаков. В основе Ф. п. лежат два принципа: принцип непрерывности и принцип соответствия, или корреляции. Первый принцип утверждает, что свойства фаз изменяются непрерывно при непрерывном изменении переменных, определяющих ее состояние, в случае гетерогенной системы ее свойства также изменяются непрерывно при непрерывном изменении указанных переменных до тех пор, пока число и характер фаз, входящих в состав системы, постоянны. Второй принцип относится к графич. представлению свойств в системе и утверждает, что в случае диаграмм на плоскости каждой фазе соответствует особая ветвь диаграммы, и, обратно, — числом ветвей ее определяется число существующих фаз в равновесной системе; в случае пространственных диаграмм каждой фазе отвечает своя поверхность.
На рис. 2 показана обычная диаграмма плавкости смесей двух веществ А и В; на оси абсцисс отложены процентные содержания АиВв смеси, на оси ординат — темп, плавления или темп, отвердевания. В данной системе вдоль кривых всегда имеется жидкая и твердая фазы; ветвь АС отвечает тем случаям, когда твердой фазой является А, ветвь BE отвечает твердой фазе В, ветвь же CDE — твердой фазе — химич. соединению АпВт (п и т — целые числа). С точки зрения принципа корреляции CDE — непрерывная кривая, D — ее максимум; абсцисса точки D показывает состав соединения Ап Вт.
В точке D можно провести только одну касательную к кривой CDE, и эта касательная параллельна оси состава. Можно подойти к вопросу с другой точки зрения. Допустим, что компонентами системы являются А и соединение АВ (рис. 3); как прибавление АВ к А, так и прибавление А к АВ понижает темп, плавления А и соответственно АВ; мы получим две ветви: АЕЛ, отвечающую твердой фазе А, и МЕ19 отвечающую твердой фазе АВ.
