Définitions et enjeux
Polymorphisme et transition de phases solides en solution

Les polymorphes ou variétés polymorphiques, sont des solides qui ont strictement la même composition chimique, mais différentes structures cristallines ([1] [P 1 097]). Par structure, on entend ici l'arrangement interne des atomes, ions ou molécules dans les réseaux cristallins. Ces réseaux sont donc construits sur des mailles élémentaires de dimensions et de symétries différentes.

Sous le terme de solvates, on désigne plus généralement des phases cristallines, où, à l'intérieur du réseau, on trouve des molécules de solvant. Les molécules de solvant peuvent être localisées dans la structure cristalline dans des sites isolés, dans des plans ou des canaux, ou non localisées précisément. Les solvates ont par conséquent une composition chimique différente des phases solides non solvatées et leur structure cristalline diffère. Ils sont dénommés abusivement « pseudopolymorphes ». Les solvates les plus courants sont évidemment les hydrates.

Pour aborder le problème du polymorphisme et des transitions de phases solides en solution, on peut dire d'emblée que parmi les différentes phases qui peuvent apparaître dans une solution de composition donnée, placée dans des conditions de température, de pression et de pH données, il n'y en a qu'une qui correspond à l'enthalpie libre minimale du système. Seule cette phase est stable (pour plus de détails voir [P 1 097]).

Dans le cas d'un système dimorphique (deux polymorphes) deux cas sont à envisager :

(1) la monotropie où un seul polymorphe est stable dans tous le domaine de température ;

(2) l'énantiotropie où un polymorphe est stable entre 0 K et la température de transition et le second est stable au-dessus de la température de transition jusqu'à...