Mistura Eutética

Por Júlio César Lima Lira
O ponto de fusão de determinadas misturas (obrigatoriamente homogêneas e sólidas) é menor que o ponto de fusão dos seus constituintes, de modo que uma possível separação (ou extração) por aumento da temperatura é ineficaz: a mistura se funde, no entanto, por ser uma temperatura menor que a necessária para a fusão dos dois elementos, os mesmos permanecem numa mesma fase.

Dentre as possíveis misturas eutéticas, o grupo das ligas metálicas é o mais notável, pois a maioria dos metais não se apresentam puros na Natureza, mas na forma de misturas sólidas minerais. Um grande exemplo são as ligas de bronze (utilizadas na fabricação de moedas) que são constituídas por Cobre e Estanho: impossíveis de se separar por fusão.

Outra característica das misturas eutéticas é que durante o processo de fusão a temperatura não se altera – até que o componente mais volátil seja totalmente descristalizado-, ou seja, se comporta como uma substância pura. Por exemplo: A liga de Estanho e Chumbo (solda) funde a 183°C, sendo que o ponto de fusão do Estanho é de 232°C, e do Chumbo: 327°C. Assim, a solda funde-se na temperatura de 183°C (constante) até que todos os cristais de Estanho (componente mais volátil) sejam desfeitos. Quando isso acontece, a temperatura começa a aumentar e a liga tende a desfazer os cristais de Chumbo que ainda restam.

Observe o gráfico:

Sendo A a porcentagem molar de Chumbo e B a porcentagem molar de Estanho da liga de bronze, TmA = Temperatura de fusão do Chumbo, TmB = Temperatura de fusão do Estanho, TE = Temperatura do ponto eutético, e TmA>TmB>T1>T2>T3>TE. O gráfico representa que:

  1. Até a temperatura do ponto eutético (mistura sólida), coexistem em equilíbrio os cristais de Estanho e Chumbo;
  2. Após certo tempo, no ponto E (mistura já líquida), coexistem cristais de Estanho e Chumbo (maior parte Chumbo) e a fase líquida (maior parte Estanho);
  3. Após serem desfeitos todos os cristais de Estanho, a temperatura começa a aumentar e vai de TE até T1. Durante essa transição, os cristais restantes de Chumbo (que não foram desfeitos junto com os cristais de Estanho) são quebrados e a mistura agora é composta por líquido (Chumbo e Estanho em quantidades quase iguais) + A (pequena parte de Chumbo não fundida).
  4. Acima da temperatura T1 todos os cristais de Chumbo foram desfeitos e a mistura só contém líquido.

Fontes:
http://www.tulane.edu/~sanelson/geol212/2compphasdiag.html (acesso em 23/04/2010)
http://pt.wikipedia.org/wiki/Mistura_eutética (acesso em 23/04/2010)