Si l'on représente à pression et température fixées un système dont deux constituants (et deux seulement) ne sont pas miscibles, on obtient le plus souvent un diagramme du type de celui de la figure IV.5.

Figure IV.5: Diagramme triangulaire contenant une courbe binodale.

La figure IV.5 représente l'allure du système éthanol (A), eau (B) et benzène (S) à la température ambiante. La courbe binodale sépare le domaine à une phase en un domaine à deux phases. Les phases saturées, en équilibre, se trouvent aux extrémités de segments qui sont les droites de conjugaison. Le faisceau des droites de conjugaison commence par un segment appartenant au mélange binaire BS; il s'achève sur un point limite (P), qui correspond à une droite de conjugaison tangente à la courbe binodale. Les droites de conjugaison, comme la courbe binodale doivent être déterminées expérimentalement. Par contre, quand le diagramme est connu, les propriétés barycentriques permettent quelques prévisions.

De façon à alléger ce diagramme, on peut construire, à l'aide des droites de conjugaison connues, une courbe conjuguée par rappel parallèlement aux côtés du triangle. Cette courbe tracée, on peut ne laisser subsister qu'elle sur le diagramme et construire avec son aide les seules droites de conjugaison, utiles (Figure IV.6).

Figure IV.6: Tracé des droites de conjugaison.

 

Des différences plus radicales s'observent dans les systèmes qui présentent deux paires de liquides non totalement miscibles. On observe souvent des systèmes comme celui de la figure

IV.7 qui illustre le ternaire : méthyléthylcétone (A) eau (B) et chlorobenzène (S).

Figure IV.7: Deux paires de liquides non miscibles une seule lacune de miscibilité.

 Des systèmes comme celui de la figure IV.7 sont engendrés quand les lacunes de miscibilité des deux binaires (AB) et (BS) croissent quand la température varie (dans le sens de l'augmentation quand les mélanges sont endothermiques) et qu'à la température où les deux lacunes deviennent contiguës, les deux points limites coïncident (Figure IV.8).

Figure IV.8: Contact des lacunes des miscibilités avec fusion des points limites.

Au contraire, quand les points limites ne fusionnent pas, on obtient un domaine à trois phases liquides: voir la figure IV.9. Quand ce domaine à trois phases existe, on remarque qu'il existe trois domaines diphasiques différents (au lieu de deux dans le cas contraire).

Figure IV. 9: Apparition d'un domaine à trois phases liquides.

Le domaine triphasique est un triangle dont les sommets sont α, β et σ. À la température considérée, tout mélange dont la composition est telle que son point représentatif se situe dans ce triangle se sépare en trois mélanges de composition α, β et σ, selon les règles barycentriques en effet, la variance est nulle et toutes les compositions sont déterminées.

Notons enfin que la présence de solides, que l'on doit considérer dès que l'on s'intéresse aux partages de sels métalliques entre deux phases liquides, conduit à des diagrammes très variés: nous donnons à titre d'exemple l'allure des diagrammes éthanol, eau et fluorure de potassium d'une part et eau, acétone et soude d'autre part sur la figure IV.10.

Figure IV.10: Diagramme avec un solide : (a) le soluté est le KF, (b) le soluté est NaOH.