El Triple de puntos y el triple de las líneas para las sustancias puras y mezclas
Mi entendimiento es que las sustancias puras pueden tener el triple de puntos. Pero las mezclas de sustancias tiene un triple de líneas, es decir, no hay un solo punto, pero una ruta de una dimensión en $PT$ espacio donde las tres fases pueden coexistir.
Esta es la comprensión proviene de la regla de las fases de Gibbs que $F = C - P + 2$, donde $F$ son los grados de libertad, $C$ es el número de componentes, y $P$ es el número de fases. En un punto triple (o triple línea) $P = 3$. Para un sistema de dos componentes, es como una mezcla de etanol y agua, $C = 2$. Si aplicamos la ecuación, entonces nos encontramos con que en este caso, $F = 1$, es decir, hay un grado de libertad. Si tomamos $P$ entonces $T$ se define para nosotros por las restricciones de cualquiera de los dos-componente, sistema trifásico. Eso es un "triple línea". Para un componente del sistema, la ecuación dice que si $C = 1$ e $P = 3$, a continuación, $F = 0$. Un triple punto. Nosotros no podemos elegir cualquiera de las $P$ o $T$.
El agua no es exactamente una sustancia pura
Pero, el agua corriente no es en realidad una sustancia pura. Es una mezcla de diferentes isotopologues, por ejemplo, $\ce{HDO}$ e $\ce{H2^{18}O}$, etc. También es una mezcla de para - y orto-isómeros que difieren sólo en la relación estados de spin de los dos $\ce{H}$ átomos, como he aprendido de la lectura de este mismo sitio el otro día.
¿El agua tiene un punto triple?
Pura $\ce{D2O}$ tiene un triple punto distinta de la de $\ce{H2O}$. Por ejemplo, un sitio web dice que $\ce{H2O}$ tiene un triple punto de 612 Pa y 0,01 °C, mientras que $\ce{D2O}$ al parecer tiene un triple punto de 661 Pa y 3.82 °C. Pero la mayoría (todos?) las muestras de agua en el mundo no son 100% isotópicamente puro. Y muy poco se ha hecho para separar - y orto spin isómeros de agua.
Por lo tanto, dado que el agua no es una sustancia pura, ¿cómo es que tiene una bien definida del punto triple? "El" punto triple de agua que hasta hace poco era fijado por la definición de las unidades del SI, así que parece que para la mayoría de los propósitos prácticos de las impurezas del agua, no importa mucho. ¿Por qué no? ¿Cuál es el punto triple del para-$\ce{H2O}$? De ortho-$\ce{H2O}$? De para-$\ce{H2^{18}O}$? Etc. etc. etc. ¿Por qué no la regla de las fases se aplican a estas especies?
