Thiết lập giản đồ ba cấu tử (H.21). Thành phần của một hỗn hợp được biểu diễn bằng một điểm nằm trong một tam giỏc. Đỉnh tam giỏc thể hiện cỏc thành phần nguyờn chất A, B và C. Cỏc điểm nằm trờn cạnh - cỏc hệ hai cấu tử AB, BC và AC. Nồng độ của cấu tử A thuộc hỗn hợp R được thể hiện bằng khoảng cỏch từ R đến cạnh đối diện BC. Chẳng hạn thành phần của hỗn hợp R là 40%A; 30%B; 30%C.
Tập tớnh của một hỗn hợp ba cấu tử. Ta cú hỗn hợp A-B-C ; mỗi đụi khoỏng (H.2.40 và 2.41) biểu thị một hỗn hợp hai cấu tử với điểm eutecti. Ta cú thể dựng một hỡnh khối với ba mặt bờn ứng với ba hỗn hợp. Xuất phỏt từ mỗi đỉnh là ba mặt cong cắt nhau từng đụi dọc theo đuờng cotecti. Cả ba đường này hội tụ tại điểm E gọi là
giếng eutecti. Toàn bộ bề mặt với ba đường cotecti và giếng eutecti này là mặt lỏng
(hay liquidus) của hỗn hợp ba cấu tử. Thụng thường, người ta dựng hỡnh chiếu của mặt lỏng trờn mặt đỏy của hỡnh khối; cỏc đường đẳng nhiệt (cũng được chiếu trờn mặt đỏy) chớnh là cỏc giao tuyến giữa mặt lỏng và cỏc mặt phẳng đẳng nhiệt (nằm ngang, cỏch đều).
Ta xột một hỗn hợp thành phần M1 (H.23) giàu khoỏng vật A. Trong tiến trỡnh làm nguội hỗn hợp; khi đạt đến nhiệt độ của mặt lỏng thỡ xuất hiện cỏc tinh thể A; hỗn hợp nghốo A đi, nguội dần, tức là thành phần của nú diễn biến theo chiều tụt dốc trờn mặt lỏng phớa đỉnh A, rồi gặp đường cotecti giữa hai mặt dốc xuất phỏt từ hai đỉnh Ta và Tc. Từ giai đoạn này cỏc tinh thể A và C cựng tạo thành làm cho thể lỏng nghốo A và C. Thành phần thể lỏng sẽ tiến triển về phớa cực B, bởi vỡ tỷ lệ tương đối của B cao hơn. Dần dần, cựng với sự giảm nhiệt độ, khối lỏng biến đổi thành phần, điểm biểu thị của nú sẽ tụt theo cotecti để đạt tới giao điểm của ba mặt: giếng eutecti. Tại đõy, tinh thể của khoỏng vật B cũng sinh thành và nhiệt độ sẽ giữ nguyờn khụng đổi cho đến khi hỗn hợp hoàn tất sự kết tinh của nú; sau đú nú mới hạ xuống tiếp.
100% A50 50 50 50 100% C 50 100% B R Q P Hỡnh 22. Giản đồ ba cấu tử 1350 o 1300 o 130 0 o 1 4 0 0 o 1245o 15 00 o 14 00 o C B A Hỡnh 24. Giản đồ hỡnh 40 được chiếu trờn mặt phẳng nằm ngang A B C E E A B Cotec ti Ta Tc TB M1 Hỡnh 23. Tập tớnh của hỗn hợp ba cấu tử
Như vậy, đối với hỗn hợp M1 ta chứng kiến sự thành hỡnh kế tiếp của tinh thể khoỏng A, rồi C và sau chút là B. Tại E ta gặp quy tắc pha ỏp dụng cho trường hợp ỏp suất khụng đổi:
F = c + 1 - P
F = 3 + 1 - 4
F = 0
6. Liệt phản ứng Bowen
Những kết quả nghiờn cứu lý thuyết núi trờn từ lõu đó quen thuộc trong luyện kim, và đó được ứng dụng trong thạch học thực nghiệm từ năm 1920. N. Bowen và cỏc cộng sự đó nghiờn cứu luật kết tinh của cỏc hỗn hợp khoỏng vật; họ đó tỡm cỏch mụ phỏng quỏ trỡnh tạo tổ hợp khoỏng vật trong tự nhiờn.
Sau khi nung núng chảy hỗn hợp silicat tự nhiờn, bằng cỏch thực nghiệm và lý thuyết cỏc tỏc giả này đó phõn tớch sự biến húa của thể lỏng ấy trong quỏ trỡnh hạ
nhiệt độ. Cụng trỡnh này được khỏi quỏt húa dưới dạng liệt phản ứng Bowen, bao gồm hai loạt phản ứng:
- Loạt liờn quan đến cỏc silicat sẫm màu, nhúm fema (tờn gọi ghộp do hai nguyờn tố Fe và Mg).
- Loạt liờn quan đến cỏc silicat nhúm sỏng màu, nhúm sial (tờn gọi ghộp do hai nguyờn tố Si và Al) chứa cả K, Na, Ca cựng với hai nguyờn tố này.
Cỏc kết quả nghiờn cứu về sự phỏt sinh cỏc đỏ đó chứng minh rằng hai loạt ấy thực sự cú xảy ra trong tự nhiờn và chỳng cũn giao hũa với nhau.
6.1. Loạt phản ứng giỏn đoạn của khoỏng vật nhúm femic