Б-8.1
Для однокомпонентной системы, на равновесие в которой из внешних факторов оказывает влияние только температура и давление правило фаз Гиббса выражается формулой: . Отсюда следует, что в однокомпонентной системе число фаз, находящихся в равновесии, не может быть больше трёх. Однако это не означает, что данная однокомпонентная система может образовывать только лишь три фазы. Например, вода, помимо обычного, образует так называемые горячие льды, существующие при высоких давлениях. Речь идёт лишь о том, что одновременно не могут сосуществовать более трёх равновесных фаз. В зависимости от числа фаз, находящихся в равновесии, однокомпонентные системы могут быть бивариантные, моновариантными и инвариантными. Особо следует остановиться на неравновесных метастабильных фазах, к которым правило фаз неприменимо. В зависимости от температуры и давления одна и та же фаза вещества может обладать разной степенью устойчивости. Фаза, обладающая наибольшей устойчивостью и не претерпевающая превращения даже в присутствии других фаз того же вещества, называется стабильной. Например, жидкая вода при атмосферном давлении и температуре от 0 до является стабильной фазой. Если та же фаза в другой области температур и давлений становиться неустойчивой в присутствии другой фазы того же вещества, то она называется метастабильной. Примеров метастабильной фазы может служить переохлажденная вода, кристаллизующая в присутствии кристалликов льда. Часто метастабильная фаза в отсутствии стабильной может существовать достаточно длительное время.
Б-8.2
Неограниченной взаимной растворимостью в твердом состоянии обладают вещества, имеющие одинаковый тип и близкие параметры кристаллической решетки. Это изоморфные смеси. Примером может служить система медь — никель или золото — серебро. При кристаллизации изоморфных смесей образуется лишь одна кристаллическая фаза, состоящая из смешанных кристал- лов, содержащих оба компонента. Это твердый раствор замещения, в котором частицы одного компонента замещают в узлах кристаллической решетки частицы другого компонента. Темпера- тура начала кристаллизации зависит от состава жидкого расплава. Состав выпадающих кристаллов не совпадает с составом равновесной с ними жидкости.
