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Chimie · Glossaire

Qu'est-ce que « Liquidus et solidus » ?

Aussi appelé : liquidus · solidus

Définition 8.5 Chimie universitaire — 2e année · Chapitre 8 — Diagrammes binaires solide–liquide

Sur un diagramme solide–liquide, le liquidus est la courbe au-dessus de laquelle tout est liquide ; il donne la composition du liquide en équilibre avec un solide. Le solidus est la courbe au-dessous de laquelle tout est solide ; lorsque le solide est une solution, il donne la composition du solide en équilibre avec le liquide.

Cuivre–nickel, calculé pour des solutions solide et liquide idéales à partir des températures et des enthalpies de fusion des deux métaux. À 1300 C, un alliage de composition 0.58 se partage en un liquide de 0.541 et un solide de 0.609 (conodale en tirets).
Cuivre–nickel, calculé pour des solutions solide et liquide idéales à partir des températures et des enthalpies de fusion des deux métaux. À 1300∘C1300{}^{\circ}\mathrm{C}, un alliage de composition 0.58 se partage en un liquide de 0.541 et un solide de 0.609 (conodale en tirets).

Exemples

Exemple 8.8 (Un alliage à 1300∘C1300{}^{\circ}\mathrm{C})

Pour l’alliage de fraction molaire en nickel 0.58 à 1300∘C1300{}^{\circ}\mathrm{C}, la fraction des atomes présents dans le solide vaut (0.58−0.541)/(0.609−0.541)=0.57(0.58 - 0.541)/(0.609 - 0.541) = 0.57. Le premier solide qui apparaît, vers 1315∘C1315{}^{\circ}\mathrm{C}, est plus riche en nickel que l’alliage, le dernier liquide plus pauvre.

Exemple 8.12 (Refroidissement d’un mélange benzène–naphtalène)

Un liquide de fraction molaire en naphtalène 0.5 se refroidit jusqu’à la branche du naphtalène sur le liquidus, vers 46∘C46{}^{\circ}\mathrm{C}, où du naphtalène solide pur commence à cristalliser. Le liquide, qui perd du naphtalène, descend le long de la branche ; à −3.5∘C-3.5{}^{\circ}\mathrm{C}, il atteint l’eutectique, et le reste se solidifie à température constante en mélange eutectique. D’après la règle des moments, juste au-dessus de l’eutectique, le naphtalène solide représente (0.5−0.133)/(1−0.133)=42 %(0.5 - 0.133)/(1 - 0.133) = 42~\% des moles, le liquide eutectique 58 %.

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