Constantes physiques des fluides purs : points critiques

Il est important, pour la science et l’industrie, de disposer de données fiables sur les propriétés thermodynamiques des substances. Nous présentons ici une revue des données de trois grandeurs thermodynamiques critiques fondamentales des fluides purs qui sont très souvent utilisées dans des calculs de propriétés thermodynamique et de transport suivant le principe des états correspondants, à savoir la température critique T_c , la pression critique p_c et le volume critique V_c . En outre, les points critiques liquide-gaz, qui définissent la limite supérieure du comportement de deux phases fluides, sont d’un grand intérêt dans de nombreuses applications industrielles, notamment les forages pétroliers et l’extraction supercritique. Comme il existe une très grande variété de fluides pour lesquels il n’existe aucune mesure de ces grandeurs, soit que ce sont des composés nouveaux ou des composés qui se décomposent avant d’atteindre la température critique, ou encore des composés qui ont des températures critiques très élevées, nous décrivons tout d’abord les principales équations qui ont été utilisées pour évaluer ces grandeurs et qui peuvent servir à estimer celles de composés nouveaux.

Ces méthodes de calcul font appel à des équations analytiques ou à des contributions de groupements moléculaires. Même si, dans l’industrie chimique, on s’intéresse à des mélanges plutôt qu’à des fluides purs, les coordonnées critiques des mélanges peuvent être calculées à partir des coordonnées critiques de chaque constituant, en utilisant des lois de mélange. Quand le comportement des corps purs s’écarte de celui des états correspondants, il est nécessaire d’introduire des paramètres supplémentaires qui caractérisent chaque molécule. Ainsi, à partir des trois coordonnées critiques T_c , p_c , V_c , des formulations ont été développées pour calculer le facteur de compressibilité au point critique Z _c , le facteur acentrique de Pitzer ω et le facteur de Riedel α _c . Nous présentons ensuite, sous forme de tableaux, ces grandeurs thermodynamiques critiques qui ont été mesurées ou calculées pour des fluides purs inorganiques et organiques. Chaque fois, nous avons essayé de sélectionner la meilleure valeur expérimentale. Plus de 300 composés inorganiques et plus de 2 400 composés organiques sont référencés dans cet article.