Eutektikum

Eutektikum je směs dvou látek v takovém mísícím poměru, při kterém je teplota tání směsi nejnižší. Aby dvě látky mohly tvořit eutektikum, musí být splněny tyto podmínky:

• látky jsou v pevném skupenství nerozpustné nebo alespoň částečně nerozpustné
• látky jsou v kapalném rozpustné
• jejich teploty tání jsou dostatečně blízké
• eutektická teplota je nižší než teploty tání obou samostatných složek.

Směsi, které některé z těchto podmínek nesplňují netvoří eutektickou směs, ale jiné soustavy, například peritektickou směs nebo pevný roztok.

Fázový diagram eutektické směsi

Soubor:Faze-Sn-Pb.png

Fázový diagram slitiny cín - olovo

Fázový diagram vyjadřuje fázi (skupenství) látek v závislosti na teplotě. U eutektických směsí má v tomto diagramu křivka rozhraní mezi kapalným a pevným skupenstvím typický vzhled připomínající písmeno V, kde takzvaný eutektický bod (bod s nejnižší teplotou tání) leží na ose teploty nejníže, níže než teploty tání obou čistých složek.

Jednotlivé oblasti ve fázovém diagramu vyjadřují tento stav slitiny:

1. Oblast, kde je slitina v kapalném skupenství
2. Atomy olova jsou plně rozpuštěny v krystalové mřížce cínu
3. Kapalný cín, ve kterém plavou pevné krystalky olova
4. Kapalné olovo, ve kterém plavou pevné krystalky cínu
5. Atomy cínu jsou plně rozpuštěny v krystalové mřížce olova
6. Obě látky jsou v pevném stavu ve formě vzájemně promíchaných krystalků

Použití eutektik

Eutektické směsi se nejčastěji používají právě kvůli své vlastnosti, že teplota tání takové směsi je nižší než teploty tání jednotlivých složek.

Využití v metalurgii

Velmi časté je využití v metalurgii, kde se směsi kovů nazývají slitiny, tedy v tomto případě eutektické slitiny. Typickým příkladem je třeba spojování kovů pájením. Pájka je právě eutektická slitina (například cínu a olova). Dosahuje se tak u ní teploty tání od cca 170°C, ačkoliv teplota tání samotného cínu je 232°C a teplota tání olova 328°C.

Využití mimo metalurgii

Nejznámější použití eutektické směsi mimo metalurgii je solení silnic v zimním období. Voda má teplotu tání 0°C, sůl neboli chlorid sodný jí má 801°C. Nicméně po smíchání ve vhodném hmotnostním poměru (23,3% soli) klesne teplota tání směsi až na -21,2°C, tedy osolená voda tuhne až při takto nízké teplotě. Při solení silnic se ovšem ani zdaleka nedosahuje tohoto eutektického poměru soli, proto teplota, do které prakticky solení funguje je cca -6°C.

Využití ovšem nalézají eutektické směsi i v mnoha jiných oborech lidské činnosti. Například ve sklářství se do čistého křemenného skla, které má velmi vysokou teplotu tání přidávají látky na její snížení jako vápník, sodík, olovo atd.