Binodale

Binodalen im binären LLE

Als Binodale (auch Koexistenzkurve genannt) wird diejenige Kurve in einem Phasendiagramm bezeichnet, ab welcher ein Phasenübergang erfolgen kann und thermodynamisch günstiger ist. Sie stellt damit genau die Linie der Koexistenz beider Phasen dar. Die Binodale umschließt die Spinodale, mit der sie gemeinsame, sogenannte kritische Punkte besitzen kann.

Wichtig ist dieses Konzept zum Beispiel bei binären Mischungen. Befindet man sich in einem geeigneten Temperaturbereich, kann durch allmähliche Erhöhung der Konzentration des einen Stoffes ein Punkt erreicht werden, an dem sich die beiden Stoffe nicht mehr homogen vermischen, sondern sich in zwei Phasen trennen, die nebeneinander koexistieren.

Für Zustände innerhalb der Spinodale sind Zweiphasenzustände die Gleichgewichtszustände (Minimum der freien Enthalpie $G$), außerdem sind sie thermodynamisch stabil (die zweite Ableitung der freien Enthalpie z.B. nach der Konzentration ist positiv). Für die Zustände zwischen Binodale und Spinodale ist der Zweiphasenzustand thermodynamisch ebenfalls am günstigsten (Minimum der freien Enthalpie), allerdings ist der Zustand ohne Entmischung trotzdem stabil gegen kleine Auslenkungen (metastabil), da die zweite Ableitung der freien Enthalpie positiv ist.

Siehe auch

Mischungslücke