Anasayfa » Hayatın İçinden » Bunları Biliyor Musunuz? » Gibbs Faz Kuralı Nedir?

Gibbs Faz Kuralı Nedir?

Gibbs faz kuralı, 1839 ve 1903 yılları arasında yasamış Amerikalı bilim adamı Josiah Willard Gibbs tarafından bulunmuş, kimyasal bir sistemi tanımlamada en önemli rol oynayan yasalardan biridir.

Termodinamiğin ve fizikokimyanın bugünlere gelmesinde önemli rol oynayan Josiah Gibbs, yaptığı çalışmalarla kimya, fizik ve matematik bilimlerine önemli teorik katkılarda bulunmakla kalmamış, böyle pratik bir yöntemle biz kimyacılara büyük bir kolaylık sağlamıştır.

Kimya ile ilgili lisans eğitimi alan hemen herkesin karşılaştığı bu kural, kimyasal bir sistemde en az kaç tane büyüklükten bağımsız değişkenleri bilerek, tüm sistemi diğer özellikleriyle birlikte, belirleyebileceğimizi gösterir.

Biz kimya mühendislerinin yakından bildiği ve sıkça kullandığı, Gibbs faz kuralı özellikle termodinamik alanında sıkça kullanılmaktadır.

Gibbs faz kuralı;

F=C-P+2

 eşitliği ile gösterilmektedir.

Bu eşitlikte, P (phase) faz sayısı, C (component) kaç farklı bileşen olduğunu belirtirken, F bize sistemi tanımlamak için, en az kaç tane, büyüklükten(kütleden) bağımsız değişken bilmemiz gerektiğini vermektedir.

Örneğin; su ve alkol karışımını ele alırsak, ikisinin sıvı ve gaz hallerinin bulunduğu karışımlarında, bileşen sayısı(C) iki (alkol ve su) , faz sayısı(P) iki ( sıvı ve gaz) olacağı için,

F=C-P+2 eşitliğinde yerine koyarsak;

F= 2-2+2 =2 buluruz.

Bu, gaz ve sıvılarından oluşan alkol-su karışımı sistemini tanımlamak için, en az iki tane kütleden bağımsız değişken bilmemiz gerektiğini göstermektedir. Mesela, kütleden bağımsız değişkenler olan sıcaklık ve basıncı bilirsek, bu sistemin diğer özelliklerini de tespit edebiliriz.

Kaynaklar:

1) http://history.aip.org/history/exhibits/gap/Gibbs/Gibbs.html

2) http://www.humantouchofchemistry.com/josiah-willard-gibbs.htm

3) http://cbc.arizona.edu/~salzmanr/480a/480ants/gibbspr/gibbspr.html

4) http://www.calphad.com/gibbs_phase_rule.html

5) http://pruffle.mit.edu/3.00/Lecture_26_web/node1.html (görsel kaynak)

Send this to friend