În chimie și fizică , o fază desemnează o regiune a spațiului ai cărei parametri sau proprietăți sunt uniforme sau cel puțin variază puțin între două puncte învecinate. Aceasta înseamnă o unitate:
Contactul dintre două faze este suprafața de separare. Această suprafață poate fi mai mult sau mai puțin plană ca suprafața unei părți metalice (separare solid / gaz) sau separarea ulei / oțet într-o vinaigretă în repaus. Poate fi, de asemenea, mai mult sau mai puțin sferic, ca în cazul unei picături de apă .
Uneori, una dintre faze este sub formă de boabe sau picături amestecate într-o altă fază, numită matrice , cele două faze fiind intim legate; acesta este cazul, de exemplu, al „ochilor” uleiului din vinaigretă după agitare. Aceasta este denumită o stare polifazică (emulsie) sau altfel o stare dispersată sau o stare fracționată (pentru faza de cereale). Este un amestec eterogen , adică ai cărui constituenți pot fi distinși cu ochiul liber (sau cel puțin la microscop); este opusul unui amestec omogen .
Există 3 tipuri de amestecuri eterogene:
Putem avea următoarele situații:
matrice | fază fracționată, dispersată | ||
---|---|---|---|
gaz | lichid | solid | |
gaz | * |
aerosoli , ceață |
pulbere , aerosoli |
lichid |
balon , spumă |
emulsie | lizol |
solid | spumă | gel | xerosol |
*: un amestec de gaze este întotdeauna omogen
Pentru ca o fază să fie dispersată în alta, fazele nu trebuie să fie miscibile . Aceasta este modelată de o energie legată de aria suprafeței de contact, energie numită „ tensiune superficială ”.
Una dintre proprietățile fundamentale ale stărilor dispersate este legată de suprafața de contact dintre faze. Deoarece această suprafață de contact este foarte mare, toate proprietățile suprafeței ( reacții chimice , adsorbție etc.) vor lua o importanță capitală. Această suprafață de contact se mai numește „ suprafață specifică ”. De fapt, o fază fracționată este mult mai reactivă decât o fază masivă, care poate provoca chiar explozii dacă reacția este exotermă:
Când vrem să promovăm o reacție, fracționăm în mod deliberat reactanții sau catalizatorii (sub formă de pulbere sau spumă solidă):