Bibliographie & annexes
Présentation
Auteur(s)
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Jean-Noël JAUBERT : Docteur en chimie physique - Ingénieur de l’École supérieure de chimie de Marseille - Maître de conférences à l’ENSIC (École nationale supérieure des industries chimiques)
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Louis SCHUFFENECKER : Docteur ès sciences - Ingénieur ENSIC - Professeur de thermodynamique à l’ENSIC - Directeur des études et de la formation doctorale à l’EMN (École des mines de Nancy)
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Lire l’articleINTRODUCTION
L’estimation des propriétés thermodynamiques des mélanges nécessite, en premier lieu, de connaître les propriétés correspondantes de chacun des corps purs présents dans le mélange.
Or il est fréquent qu’un mélange de composition donnée, placé dans une cellule thermostatée à la température T et pressurisée à la pression p soit diphasique. Le cas le plus couramment rencontré est celui de l’équilibre liquide-vapeur (la phase liquide est en équilibre avec la phase vapeur qui la recouvre). C’est, à titre d’exemple, ce qui se passe sur les plateaux d’une colonne à distiller.
Afin de pouvoir calculer la composition des phases liquide et vapeur en équilibre sous une température et une pression données, il est nécessaire de connaître avec précision la pression de vapeur de chacun des corps purs présents dans le mélange considéré. C’est le but de cet article, qui donne des corrélations simples à mettre en œuvre permettant de calculer la pression de vapeur d’un corps pur à toute température. Leur précision est voisine de la précision expérimentale avec laquelle les tensions de vapeur peuvent être mesurées.
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Équation de Clapeyron et ELV du corps pur2. Définitions relatives au corps pur
Nous venons de voir que, pour toute température T comprise entre la température du point triple et la température critique, il existait une pression p et une seule pour laquelle le corps pur est en équilibre liquide-vapeur. Ces couples de valeurs (p, T ) décrivent la courbe de vaporisation.
Par définition, la pression pour laquelle à une température T donnée un corps pur est en ELV est appelée pression de vapeur (ou pression de saturation) du corps pur considéré. On la notera p s (T ).
La pression de vapeur d’un corps pur varie donc entre la pression triple (p tr) et la pression critique (pC ).
De même, pour toute pression p comprise entre p tr et pC , il existe une température et une seule pour laquelle le corps pur est diphasique (ELV). Cette température est appelée la température d’ébullition du composé considéré sous la pression p. On la notera Teb (p ).
Cas particulier important : lorsque la pression est égale à une atmosphère (1 atm = 101 325 Pa), la température d’ébullition correspondante est appelée température d’ébullition normale ; on la note simplement Teb . Cette grandeur est tabulée pour plusieurs centaines de composés organiques dans le tableau 1 situé à la fin de cet article. Les composés sont identiques à ceux répertoriés dans les tableaux des articles et de ce traité.
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - YAMS (C.), LIN (X.), BU (L.), HOPPER (J.) - Handbook of vapor pressure. - Vol. 1 à 4. Gulf Publishing Company (1995).
-
(2) - PÉNELOUX (A.) - Thermodynamique fondamentale et générale. - Cours distribué à l’ENSSPICAM (École nationale supérieure de synthèses, de procédés et d’ingénierie chimiques d’Aix-Marseille).
-
(3) - REID (R.), PRAUSNITZ (J.), SHERWOOD (T.) - The properties of gases and liquids. - 3e Édition. McGraw-Hill Book Company (1977).
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(4) - REID (R.), PRAUSNITZ (J.), POLING (B.) - The properties of gases and liquids. - 4e Édition. McGraw-Hill Book Company (1977).
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(5) - VAN NESS (H.), ABBOT (M.) - Classical thermodynamics of nonelectrolyte solutions with applications to phase equilibria. - McGraw-Hill Book Company (1982).
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