Diagramme de phase de l'acétate de sodium

[r_gaulier]

Bonjour,

En PJ le diagramme de phase de l'acétate de sodium (anhydre) avec de l'eau (trouvable également sur cet article scientifique)
De ce que j'ai compris de mes actuelles recherches :

L'acétate de sodium anhydre a pour formule CH3-COONa.
Lorsqu'on le mélange avec de l'eau dans les proportions 60,29% acétate de sodium et 39,71% d'eau, on obtient de l'acétate de sodium tri hydraté (3 molécules d'eau pour une molécule d'acétate de sodium). Ce composé est solide lorsqu'il n'est pas en surfusion (liquide dans le cas contraire).
L'acétate de sodium tri hydraté est utilisé notamment dans les chaufferettes, car il entre en surfusion très facilement et permet donc de stocker de l'énergie.

J'aimerais quelques éclaircissements sur le diagramme de phase. Voici la légende (SA pour sodium acetate, SAT pour sodium acetate trihydrate)
Zona A : Vapeur
Zone B : SA liquide, vapeur d’eau
Zone C : Solution liquide de SA
Zone D : SA liquide, eau solide
Zone E : Eau solide, SAT solide
Zone F (sans surfusion) : SAT solide, eau liquide
Zone F (avec surfusion) : SAT liquide, eau liquide
Zone G : SA solide
Zone H (sans surfusion) : SA solide, SAT solide
Zone H (avec surfusion) : Précipité de SA, SAT liquide

Supposons que l'on soit à température ambiante (20°C) On part de la gauche, donc que de l'eau et on rajoute de l’acétate de sodium anhydre petit à petit.
On a 100g d'eau pur.
Au début tout se dissout, jusqu'à ce qu'on ait mit 31g de SA. On atteint la courbe de solubilité donc les premiers précipités apparaissent --> ce sont des précipités de SAT (ou de SA ??).
Lorsqu'on a mis 52g de SA il se passe encore quelque chose? si j'ai bien compris on arrive à une solution solide de SAT et de SA ? En fait la zone F et la zone H sont délimitées où exactement ? Au niveau du très bleu ou au niveau du trait noir juste à gauche du très bleu (la courbe qui passe par 52%;20°C).
Et quand on est à 60% on n'a que du SAT ?
Merci de m'éclairer.
je tiens à préciser que j'ai de l'acétate de sodium à disposition pour faire des manips (mais pas encore de balance !). J'ai pu voir qu'en mettant un peu d'acétate de sodium dans l'eau, il fallait bien mélanger pour que ça se dissolusse.

Cordialement,

Romain
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[moco]

Bonsoir,
Tes zones sont correctement décrites, sauf que, si la zone F est bien formée de SAT solide, ce solide est accompagné d'un liquide qui n'est pas de l'eau comme tu le dis, mais c'est une solution saturée d'acétate de sodium. Le diagramme le dit bien puis qu'il est écrit que la courbe limite est la courbe de solubilité de l'acétate de sodium trihydraté.

Dans tes commentaires qui suivent, tu confonds parfois le % acétate, et la masse d'acétate qu'on ajoute à 100 g d'eau. Ce n'est pas pareil.
Par exemple, le premier point de saturation (20°C) est à 31% d'acétate. Mais cela veut dire que le système contient 69% d'eau. Si tu veux atteindre ce point en partant de 100 g d'eau, il faudra ajouter 100·31/69 g = 44.9 g d'acétate, et donc pas 31 g d'acétate.

Et effectivement le point à 60.3% correspond exactement à l'acétate de sodium trihydraté.
Enfin, l'origine des deux traits quasi verticaux est difficile à expliquer. Il semble qu'il ne devrait y avoir qu'une ligne verticale, passant par l'abscisse 60.3 %. Comme ce n'est pas le cas, cela signifie que le solide obtenu en refroidissant un liquide des zones F n'est pas du trihydraté pur. Il contient un très léger pourcentage d'eau supplémentaire, qui se serait intercalé entre les molécules de sel trihydraté.

[r_gaulier]

Enfin, l'origine des deux traits quasi verticaux est difficile à expliquer. Il semble qu'il ne devrait y avoir qu'une ligne verticale, passant par l'abscisse 60.3 %. Comme ce n'est pas le cas, cela signifie que le solide obtenu en refroidissant un liquide des zones F n'est pas du trihydraté pur. Il contient un très léger pourcentage d'eau supplémentaire, qui se serait intercalé entre les molécules de sel trihydraté.

Merci pour ta réponse.
Je pense que la ligne bleu est là pour rappeler que l'on a affaire à un composé solide spécial dans le diagramme de phase. Est-ce que cela ne s'appellerai pas un péritectique ?

Du coup la ligne noir juste à côté légèrement inclinée n'a pas vraiment d'explication ?

[moco]

Bonjour,
Ce n'est pas un péritectique. Mais cette ligne noire décrit effectivement un composé solide spécial qui n'est pas formé de la répétition infinie du même motif géométrique. De temps en temps, il y a une lacune et l'effet global est qu'il n'y a pas toujours exactement 3 molécules d'eau autour de chaque couple acétate + sodium. De temps en temps, une molécule d'eau manque à haute température. Et de temps en temps, il y a une 4ème molécule d'eau supplémentaire à basse température.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Tomaxx]

Donc si j'ai bien compris le principe (je suis néophyte et pas chimiste!):
En mélangeant 1200g d'eau avec 400g d'Acétate de Sodium Anhydre on obtiendrais 1600g d'Acétate de Sodium TRIHYDRATE.
Acétate de Sodium TriHydreté celui qui sers à faire "la glace chaude"?
La température de liquéfaction des sels est bien de 53° +/- 1°?

Je voudrais faire une expérience avec 2kg d'Acétate de Sodium TriHydraté dans une machine qui rendrais liquide l'acétate de Sodium TriHydrate et le stocke pour une utilisation plus tard sous forme de sels!

Merci de vos réponses.

Tomaxx

[gts2]

En mélangeant 1200g d'eau avec 400g d'Acétate de Sodium Anhydre on obtiendrais 1600g d'Acétate de Sodium TRIHYDRATE.

Le message initial donne 603 g d'acétate de sodium et 397 g d'eau qui donne 1 kg d'Acétate de Sodium TRIHYDRATE.

Dit autrement, trihydraté c'est en quantité de matière pas en masse.