Słownik
Czystość eutektyczna
Czystość eutektyczna
System eutektyczny to jednorodna mieszanina 2 składników, która topi się i krzepnie jak czysta substancja. Obecność dodatkowego składnika („zanieczyszczenie”) powoduje obniżenie temperatury topnienia głównego składnika. Efekt ten można zobrazować wykorzystując metodę DSC (Różnicową Kalorymetrię Skaningową).
W przypadku materiałów o czystości wyższej niż 98,5% molowych można zastosować DSC do określenia ilości zanieczyszczeń w mieszaninie, a raczej czystości głównego składnika. Metodę opisano w normach ASTM E928, DIN 51004 i DIN 51007. W tym celu stosuje się uproszczone równanie Van´ta Hoffa:
Ts: Temperatura topnienia aktualnej mieszaniny (próbki) [K]
T0: Temperatura topnienia 100% czystej substancji [K]
R: Stała gazowa
X2: ułamek molowy zanieczyszczenia
ΔHf: ciepło topnienia [J / mol]
F: Frakcja stopiona
To równanie można zapisać jako:
lub jako równanie prostej na dwuwymiarowym wykresie x-y:
y = m⋅x + b
Wartości Ts wykreślone jako funkcja 1 / F powinny dawać prostą z
- punktem przecięcia na osi Y:
T0
- Nachylenie linii:
W praktyce wynik zwykle nie jest linią prostą ze względu na stopienie wstępne, którego nie można dostatecznie wykryć za pomocą DSC. Linearyzację przeprowadza się przez dodanie współczynnika korekcji c do całkowitej powierzchni i do każdego obszaru częściowego:
Współczynnik korygujący c musi być mniejszy niż 20%, aby zapewnić wiarygodność metody.
Ułamek molowy domieszki (X) otrzymuje się z nachylenia krzywej zlinearyzowanej i znając ciepło topnienia czystej substancji.
