Diagramma di fase

Un diagramma di fase (o diagramma di stato) è un particolare diagramma cartesiano riferito ad una sostanza pura o a una miscela; rappresenta lo stato termodinamico della sotanza in esame al variare di due o più coordinate termodinamiche: temperatura (T), pressione (p), volume (V) e composizione chimica in termini di frazione molare (X).

Possono essere tracciati i seguenti diagrammi di fase:

• diagramma p-T
• diagrammi di stato binario T-X e p-X (ovvero di una miscela binaria)
• diagramma di stato in 3 dimensioni p-V-T
• diagramma di stato ternario (miscela ternaria)

Le linee indicano il cambiamento di stato, sono costituite dall'unione dei punti di equilibrio nei quali esistono entrambe le fasi

Dall'analisi termica dei sistemi binari, formati cioè da due componenti, è possibile costruire un'altra tipologia di diagramma di fase che descrive, in condizioni isobare e di equilibrio termodinamico, il rapporto esistente tra la temperatura e la composizione delle miscele . 

Quando non ci si trova nelle condizioni ideali si hanno diagrammi di questo tipo. 

Nei casi non ideali, la fase liquida e la fase di vapore convergono a un minimo o ad un massimo di composizione. Si parla di diagrammi di stato binari con azeotropo. L'azeotropo rappresenta una composizione XY della miscela in un certo punto del diagramma di fase a una determinata temperatura. 

Una volta raggiunta la composizione azeotropica non è più possibile procedere nella separazione di due sostanze per distillazione perciò bisognerà ricorrere ad altre tecniche per  separare la miscela come la separazione con solventi.