Leçons de niveau 15

Thermodynamique des mélanges/Stabilité des mélanges

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Stabilité des mélanges
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Chapitre no 3
Leçon : Thermodynamique des mélanges
Chap. préc. :Modèles de mélanges
Chap. suiv. :Diagrammes binaires
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critères de stabilité des systèmes[modifier | modifier le wikicode]

Si on considère un couple de paramètres conjugués () alors les critères de stabilité sont:

Critères de stabilité des mélanges[modifier | modifier le wikicode]

Par exemple, pour un mélange binaire A - B, les couples conjugués seront (μA,nA) et l'équivalent pour B où μi est le paramètre intensif « potentiel chimique de i » et ni est le nombre de moles de i.
Pour un mélange binaire à T et P constants, les critères de stabilité sont alors:


Pour un mélange ternaire A - B - C, on va utiliser les fractions molaires . L'enthalpie libre G est telle que G = G(T,P,nA,nB,nC). Comme on a la relation xA + xB + xC = 1 , alors

et les critères de stabilité chimiques seront :

Démixtion d'un mélange binaire strictement régulier[modifier | modifier le wikicode]

La démixtion est la séparation spontanée d'un mélange homogène en plusieurs phases non miscibles de compositions différentes.
Le mélange strictement régulier (voir chapitre précédent) est caractérisé par les relations: λ ≠ 0 , Δhmél = λ.xA.xB et

où λ est le paramètre d'interaction, Δhmél l'enthalpie molaire de mélange, Δsmél l'entropie molaire de mélange et xi la fraction molaire de i.

Si λ < 0 , le mélange strictement régulier est toujours stable puisque

< 0


Si λ > 0 , le mélange strictement régulier peut être stable ou instable. Cela va dépendre de la forme de la courbe .

mélange homogène car Δg-mél a une concavité vers le haut
mélange avec démixtion car Δg-mél ne suit pas les critères de stabilité (concavité vers le bas)
Démixtion d'un mélange binaire - Spinodale et Binodale

Notes[modifier | modifier le wikicode]