Övre kritisk lösningstemperatur

Den övre kritiska lösningstemperaturen (UCST) eller den övre smälttemperaturen är den kritiska temperatur över vilken komponenterna i en blandning är blandbara i alla proportioner. Ordet övre indikerar att UCST är en övre gräns till ett temperaturområde med partiell blandbarhet, eller blandbarhet endast för vissa kompositioner. Till exempel hexan - nitrobensenblandningar en UCST på 19 °C (66 °F), så att dessa två ämnen är blandbara i alla proportioner över 19 °C (66 °F) men inte vid lägre temperaturer. Exempel vid högre temperaturer är anilin -vattensystemet vid 168 °C (334 °F) (vid tillräckligt högt tryck för att flytande vatten ska existera vid den temperaturen), och bly- zinksystemet vid 798 °C (1 468 °F) ( en temperatur där båda metallerna är flytande).

Ett exempel på fast tillstånd är palladium-väte-systemet som har en fast lösningsfas (H 2 i Pd) i jämvikt med en hydridfas (PdH n ) under UCST vid 300 °C. Över denna temperatur finns en enda fast lösningsfas.

I fasdiagrammet för blandningskomponenterna är UCST det delade maximum för de konkava nedåt spinodala och binodala (eller samexistens) kurvorna. UCST är i allmänhet beroende av tryck.

Fasseparationen vid UCST drivs i allmänhet av ogynnsam energi ; i synnerhet gynnar interaktioner mellan komponenter ett delvis demixat tillstånd.

Polymer-lösningsmedelsblandningar

En kurva över typiskt beteende i polymerlösningsfas inklusive en UCST

Vissa polymerlösningar har också en lägre kritisk lösningstemperatur (LCST) eller lägre gräns till ett temperaturområde med partiell blandbarhet. Som visas i diagrammet, för polymerlösningar är LCST högre än UCST, så att det finns ett temperaturintervall med fullständig blandbarhet, med partiell blandbarhet vid både högre och lägre temperaturer.

UCST och LCST för polymerblandningar beror i allmänhet på polymerens grad av polymerisation och polydispersitet .

Den främsta statistiska mekaniska modellen för UCST av polymerer är Flory-Huggins lösningsteorin .

Genom att tillsätta lösliga föroreningar ökar den övre kritiska lösningstemperaturen och den lägre kritiska lösningstemperaturen minskar.

Se även