Diagrammes binaires

[invite1f0c9c8f]

Bonjour,

peut-on établir théoriquement les diagrammes de phases des mélanges binaires ?
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[invite1f0c9c8f]

En fait je me rend compte que ça n'aurait pas grand intérêt de le faire. Je voudrais plutôt savoir si on arrive à expliquer (même qualitativement) la forme des différents types de diagrammes binaires (solide-liquide).

[Resartus]

D'après ce que j'en sais, la prédiction théorique des diagrammes de phase est encore balbutiante et ne traite que des cas tellement simplifiés qu'ils n'ont pratiquement pas d'applications pratiques. Par contre, le domaine qui a beaucoup progressé dans les dernières décennies est la modélisation complète de ces diagrammes, à partir d'un nombre limité de mesures. C'est le programme Calphad.
Si vous voulez en savoir plus, j'ai trouvé sur internet une thèse qui récapitule de manière assez pédagogique dans ses premières chapitres les principes thermodynamiques sousjacents aux diagrammes de phase, et les méthodes de modélisation de Calphad.

http://lab.univ-batna.dz/lepcm/image...0yassine_2.pdf

[mach3]

En fait je me rend compte que ça n'aurait pas grand intérêt de le faire

ben si, ce serait génial, tu te rends pas compte (bon ça me mettrait surement au chomage) l'avance qu'on prendrait dans tellement de domaines (métallurgie, procédés chimiques industriels, pharmacie...).

comme déjà dit, on peut tout de même, à partir d'un certain nombre de données expérimentales, prédire une certaine portion d'un diagramme (avec plus ou moins de réussite...).

Je voudrais plutôt savoir si on arrive à expliquer (même qualitativement) la forme des différents types de diagrammes binaires (solide-liquide).

oui, grâce à la thermodynamique. On peut démontrer plein de règles sur la topologie des différents domaines (règle des phases de Gibbs, règle de Gibbs-Konovalov sur les azéotropes ou les fusion congruentes, règle de schreinemaker, etc). C'est basé sur deux choses :
-l'égalité des potentiels chimiques dans toutes les phases pour chaque constituant du mélange
-la relation entre les potentiels chimiques et la composition, via l'activité.
Rien qu'avec l'hypothèse d'idéalité (activité=composition), on fait déjà énormément de choses du point de vue qualitatif, par exemple le modèle de Schroeder-van-Laar pour décrire les liquidus, les solidus, les courbes de rosée ou d'ébullition, et le modèle de Prigogine-Defay pour les liquidus de composés définis.

Si vous le trouvez, vous pouvez lire "phase theory" de H.A.J Oonk qui est très complet sur la thermodynamique des systèmes binaires. Sinon il y a d'autres bouquins, moins axés sur le coté thermodynamique mais qui vont plus loin dans l'exploration des diagrammes en abordant ternaires voire quaternaires et quinaires, le Ricci et le Prince par exemple.

m@ch3

[A voir en vidéo sur Futura]

[mach3]

j'oubliais, concernant la métallurgie, il y a un autre axe de prédiction des diagrammes : la simulation numérique ab initio.

m@ch3

[invitecaf0afb7]

s il vous plait j ai pas bien compris le diagramme d équilibre entre phases ( liquide-solide et liquide-vapeur ? POUVEZ-vous m aider s il vous plait m expliquer ces deux différents types de diagramme en citant s il vous plait tous ce qu il faut bien maitriser et merci .

[invite172444a0]

Normalement il est possible de pouvoir prédire l'allure général de ce diagramme via la règle des phases de Gibbs-Duhem qui via une relation permet de prédire à partir d'un certains nombres des critères quantitatif. 3 cas sont possibles :équilibre impossible, équilibre possible mais avec des paramètres bien précis (le point triple par exemple) et un équilibre possible MAIS avec possibilités de l'avoir même en faisant varier un paramètre ou plus (ça dépend du cas).

Ensuite en ce qui concerne l'allure des courbes d'équilibre entre 2 phases de mélange binaire j'ignore si ils en existent, mais si c'est le cas alors ça vaut bien un prix Nobel vu la quantités folles de mélanges possibles et des interactions qui viennent avec..

PS: Par contre pour les corps pur il existe une théorie qui est celle de Clapeyron ou de Clapeyron-Clausius (je préviens, y'a une diff entre les 2 et je parle pas du "Clausius" ).