Lexikon
Gibbs'sche Phasenregel
1878 von J. W. Gibbs aufgestelltes Gesetz, das für heterogene Gleichgewichte eine Beziehung herstellt zwischen der minimalen Anzahl K der voneinander unabhängigen chemischen Bestandteile, die zum Aufbau des Gleichgewichtssystems unbedingt erforderlich sind, der Anzahl P der Phasen und der Anzahl der thermodynamischen Freiheitsgrade F der Zustandsvariablen (Druck, Temperatur und Konzentration), die man unabhängig voneinander variieren kann, ohne dass eine der Phasen verschwindet:
P + F = K + 2.
Chemische Reaktionen werden dabei ausgeschlossen. Einstoffsystem (K = 1): Bei Vorhandensein von nur einer Phase (P = 1, entweder nur flüssige oder nur gasförmige Phase) können z. B. Druck und Temperatur beliebig geändert werden (F = 2). Bei Vorhandensein von zwei Phasen (P = 2, z. B. flüssige und dampfförmige Phase zugleich) kann nur noch eine Zustandsvariable frei gewählt werden, die andere entnimmt man der Dampfdruck-, der Sublimations- oder der Schmelzkurve. Sind alle drei Phasen (feste, flüssige und gasförmige Phase) im Gleichgewicht, gilt F = 0. Dieses Gleichgewicht kann nur in einem materialspezifischen Punkt herrschen, dem Tripelpunkt.
Entsprechendes gilt für ein Zweistoffsystem (K = 2), z. B. eine wässerige Salzlösung. In diesem Fall gibt es einen Tripelpunkt und einen Quadrupelpunkt, in dem festes Salz, Eis, Lösung und Dampf im Gleichgewicht sind.
Wissenschaft
Wie unsere klassische Welt entsteht
Spukhafte Fernwirkungen verlagern die bizarren Quanteninterferenzen in die weite Umgebung. Das entzieht sie unserer Beobachtung. von RÜDIGER VAAS Im vertrauten Alltag sind Dinge zuweilen nicht auffindbar. Aber das liegt nur daran, dass sie verlegt oder von einer anderen Person wohlmeinend „aufgeräumt“ wurden. In Wirklichkeit hat...
Wissenschaft
Bioinspirierte Wasseraufbereitung
Entgiftung nach pflanzlichem Vorbild: Forschende haben ein bioinspiriertes Polymer entwickelt, das Wasser hochwirksam und selektiv vom Schwermetall Cadmium befreien kann. Es ist dem Bauplan der sogenannten Phytochelatine nachempfunden, durch die Pflanzen den Schadstoff aus ihren Geweben beseitigen. Durch die Bindung des Polymers...
