합성(composite rate)

요약

물질들을 소재적으로 합치는 것으로 독립성분들의 양을 변화시켜 합성하는 방법과 조성을 변화시키는 합성하는 방법이 있다.

정의상 가정	계(system), 소재(material), 상(phase)
내용상 가정	고용체 인경우이다(세라믹 같은 경우는 합성하는게 의미가 없다._전이의 영향이 없다)
공식	많은 관계로 내용에서 확인
단위	%
응용

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어떤 계안에 계를 구성하는 물질이 있다고 볼까요?

그 물질들 한종류 한종류를 독립성분(component)이라 이름을 붙이겠습니다.

이 독립성분들의 양을 변화시켜 합성하는 방법과 조성을 변화시키는 합성하는 방법이 있습니다.

이론적으로는 원자농도를 비교해야하지만, 실제 재작은 중량의 비로 할 것입니다.

따라서 둘다 알아야하며 변환도 가능해야합니다.

만약 계안에 2가지의 독립성분만이 존재한다면

이계를 2성분계라 하겠습니다.

(1가지 성분이면 1성분계, 3가지성분이면 3성분계입니다.)

이때 농도와 같은 비율을 맞추는 행위를 조성(concentration)이라하며

계에서 성분간의 상호비율로 일반적으로 %라 표기합니다.

먼저 중량농도(weight concentration)의 경우 단위는 [percent, wt%]라 표기하며, 전체무게에 대한 특정원자의 무게비율입니다.

한 독립성분의 원자의 중량농도를 이라 한다면, 

이라고 정의할 수 있습니다.

이때 너무나도 당연하지만 

입니다.

이때 제1 독립성분의 일정 무게에 포함된 원자수 즉 몰수는

그 원소의 일정무게(g) 원자량을 라 가정하면 

그 원소의 원자 수를 알수 있습니다. 

따라서 원자농도(molar concentration)는 이라 가정하면

입니다.

이제 헷깔릴 수 있는 중량농도와 원자농도의 변환법을 알아보겠습니다.

먼저 중량농도에서 원자농도로 바꾸는 것은

입니다.

또한 원자농도에서 중량농도로 변환하는 것은 다음과 같습니다.

입니다.

이때 원자농도와 중량농도는 서로 다른데 

다음그림에서 Ag 중량밀도로 20wt%로 측정한것은 20wt%점에서 부터 100%인 점까지 직선으로 긋다가 Mg와 만나는 점이 있습니다.

이점이 원자중량으로 대략 50at%정도 나옵니다.

이 그래프를 참조한다면 두 독립성붐 원소의 원자량의 차이가 크면 클수록 중량농도와 원자농도의 차이가 커짐을 알 수 있습니다.

그렇다면 어떻게 합성을 했다면, 그 것에서 밀도는 어떻게 구할까요?

예를 들어 2원계 합금에서 중량농도를 이용하여 밀도를 구해보겠습니다.

단순히 밀도를 나눠 분모에 부피를 놓고 분자에 무게를 놓는다고 생각하면 간단합니다.

분자량도 간단합니다.

원자농도로도 바로 구할 수 있습니다. 위와 같은 원리로