L'état solide périodique

Les différents types de diagrammes liquide-solide

Les points singuliers les plus importants sont les points eutectiques (mélange eutectique), points péritectiques et les points correspondant aux compositions définies :

Eutectique (v=0 ) en E

  • Exemple 1 : à droite , diagramme $\text{NaN}{{\text{O}}_{\text{3}}}\text{-N}{{\text{a}}_{\text{2}}}\text{S}{{\text{O}}_{\text{4}}}$

    Eutectique simple

    En E à T= 301°C

    liquide $\rightleftarrows $ solide ($NaN{{O}_{3}}$ ) + solide ($N{{a}_{2}}S{{O}_{4}}$ )

  • Exemple 2 : Diagramme $\text{Ca}{{\text{F}}_{\text{2}}}\text{-La}{{\text{F}}_{\text{3}}}$

    Eutectique avec solution solide partielle

    De part et d'autre du mélange eutectique E, on voit apparaître 2 solutions solides :

    • à gauche : solution solide de $\text{La}{{\text{F}}_{\text{3}}}$ dans $\text{Ca}{{\text{F}}_{\text{2}}}$

    • à droite : solution solide de $\text{Ca}{{\text{F}}_{\text{2}}}$ dans $\text{La}{{\text{F}}_{\text{3}}}$

Composés définis (le liquide a la même composition que le solide)

  • Diagramme $\text{NaF-N}{{\text{a}}_{\text{2}}}\text{S}{{\text{O}}_{\text{4}}}$

    2 eutectiques

    En C, composé défini : $\text{N}{{\text{a}}_{\text{3}}}\text{S}{{\text{O}}_{\text{4}}}\text{F}$

    $$\text{solide (}N{{a}_{3}}S{{O}_{4}}F)\rightleftarrows liquide\text{ (}N{{a}_{3}}S{{O}_{4}}F)$$

  • Diagramme $\text{CaC}{{\text{l}}_{\text{2}}}\text{-BaC}{{\text{l}}_{\text{2}}}$

    - 1 eutectique

    - A droite de l'eutectique E, sur le liquidus, un point de péritexie P

    - le composé défini $\text{BaCaC}{{\text{l}}_{\text{4}}}$ à décomposition péritectique (fusion non congruente en C)

    $$BaCaC{{l}_{4}}\left( solide \right)\rightleftarrows BaC{{l}_{2}}\left( solide \right)+\text{ }liquide\text{ }\left( composition\text{ }P \right)$$

Dans le diagramme $\text{N}{{\text{a}}_{\text{2}}}\text{O-A}{{\text{l}}_{\text{2}}}{{\text{O}}_{\text{3}}}$ , on peut remarquer l'existence d'un eutectoïde (E2 ) , d'un péritectoïde (P2 ) et de solutions solides du côté $\text{N}{{\text{a}}_{\text{2}}}\text{O}$ et des compositions à 87 et 92% de $\text{A}{{\text{l}}_{\text{2}}}{{\text{O}}_{\text{3}}}$ .

Remarque

  • Un domaine monophasé est toujours séparé par des domaines biphasés.

  • Les lignes horizontales sur un diagramme binaire correspondent à des invariants de température ( v=0).

  • Un composé défini peut subir un changement de structure (transformation allotropique) souvent dénotée par une lettre grecque : exemple ${{A}_{\alpha }}\rightleftarrows {{A}_{\beta }}$ .

    La transformation se traduit sur le diagramme par une horizontale car v=0 .

  • Les points singuliers des équilibres solide $\rightleftarrows $ solide ont une terminaison en oïde : eutectoïde et peritectoïde

ExempleDes exemples pour comprendre

9 diagrammes de phases liquide-solide à expliquer

Difficulté

(de 1 à 10)

Diagrammes de phases solide - liquide

1    

Al2O3- Cr2O3

Solution solide continue

2    

BaCl2- CaCl2

Eutectique, péritectique, composé défini

3    

SiF4 - NaF

Eutectique, composé défini, eutectoïde, solution solide

3    

Al2O3- BaO

Eutectique, composés définis

4    

LiF-AlF3

Eutectiques, composés définis, transitions de phase

5    

Germanium - Arsenic

Eutectiques, composés définis, solution solide

6    

Argent - Calcium

Eutectiques, péritectiques, composés définis, transition de phase

6    

Argent - Europium

Eutectiques, péritectiques, composés définis, solutions solides

10    

Or - Titane

Eutectiques, péritectiques, composés définis,

solutions solides, transitions de phase, eutectoïde

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