Eutéctico

 

Es un término que se aplica a una mezcla formada por dos o más sustancias y posee la menor temperatura de fusión que los componentes de la mezcla.

El diagrama corresponde a dos sólidos solubles en estado líquido e insolubles en estado sólido. En este diagrama, T_A es la temperatura de fusión de la sustancia A (x=0), T_B es la temperatura de fusión de la sustancia B (x=1). En el eje X, se representan las fracciones molares de diversas mezclas de A y B. En lugar de las fracciones molares, se pueden utilizar los porcentajes en masa o las fracciones masa de A y B. 

Como podemos apreciar, el diagrama está formado por cuatro regiones. En la región superior, se encuentran los dos sólidos fundidos o fase líquida (L). A la derecha el sólido B(s) está en equilibrio con la mezcla líquida, es decir, B(s)+L. En la izquierda, se encuentra la región A(s)+L, el sólido A(s) está en equilibrio con la mezcla líquida. La región inferior la forman A(s)+B(s). En el punto eutéctico (E), la composición del líquido en equilibrio con las dos fases sólidas se denomina composición eutéctica. La solución con la composición eutéctica está en equilibrio con los sólidos A(s) y B(s). El punto eutéctico está representado en la figura con la letra roja (E). La temperatura eutéctica permanece constante hasta la transformación de la fase líquida en los sólidos A(s) y B(s), es decir, L-->A(s)+B(s). El eutéctico es un punto invariante en un diagrama a presión constante. Cualquier composición sobre la línea eutéctica tendrá la misma temperatura de solidificación. Mezclas de A y B a la temperatura eutéctica y con composición superior a la eutéctica tendrá al sólido B(s) en equilibrio con la solución eutéctica, pero a la temperatura eutéctica y a una composición inferior a la eutéctica tendrá al sólido A(s) en equilibrio con la solución eutéctica.  Cualquier temperatura debajo de la temperatura eutéctica representa un estado formado solamente por A(s) y B(s). 

Consideremos, por ejemplo, el enfriamiento de una mezcla fundida de A y B a lo largo de la línea a1-a5. En a1, existe una mezcla fundida de A y B. En a2, empieza a separarse B(s) de la mezcla líquida. a3 está en la región de dos fases, y coexisten en equilibrio B(s) y la mezcla líquida. La relación entre las cantidades de B(s) y la mezcla líquida está dada por el segmento que une b con a3 y conecta con C en el eje vertical de B puro (se aplica la regla de la palanca para calcular el porcentaje de cada fase). En a4 se alcanza la menor temperatura a la cual la mezcla es líquida. El sólido B(s) se encuentra en equilibrio con la solución residual, que posee la composición del eutéctico.  En a5, la mezcla se enfría y se separan simultáneamente los dos sólidos A(s)+B(s), debido a que son insolubles. 

Los diagramas de Sb-Pb, Si-Al, Be-Si, AgCl-KCl, Bi-Cd...son del tipo mostrado en la figura. La mayor aplicación de estos sistemas es para la separación y purificación de especies sólidas, estudio de formación de minerales, sistemas geológicos, en el estudios de aleaciones y compuestos intermetálicos.