IV.3.2. Système ternaire: Autres diagrammes

IV.3.2.1. Diagramme rectangulaire

              Figure IV.11: Diagramme triangle rectangle.

Ni la physico-chimie, ni les propriétés barycentriques n'imposent que le triangle que l'on utilise comme support du diagramme d'équilibre liquide-liquide soit un triangle équilatéral.

L'emploi de rappels à 60° demande un matériel adapté et est plus contraignant que celui de rappels orthogonaux. C'est pour cette raison qu'à des fins appliquées, on utilise le triangle rectangle en plus de l'équilatéral.

La figure IV.11 donne un exemple de diagramme établi sur un triangle rectangle, qui met en évidence comment le problème de la lecture des coordonnées y est résolu.

IV.3.2.2. Diagramme de Janecke

On utilise également un autre diagramme, qui n'est pas un diagramme triangulaire. C'est un diagramme qui comprend deux axes orthogonaux, sur lesquels on porte des cordonnées dites

«de Janecke», qui sont définies de la façon suivante. Si un mélange M contient les trois constituants A, B et S, en notant les masses de ces constituants par les mêmes lettres A, B et S, il vient :

(IV-10)

On constate immédiatement que les coordonnées de ce diagramme qui est représenté sur la figure IV.12, jouent des rôles dissymétriques: X varie entre 0 et 1, tandis que Y varie entre 0 et l'infini. En effet, le solvant pur S est un point à l'infini.

Pour utiliser le diagramme de Janecke, il est indispensable, connaissant les points représentatifs de deux mélanges P et Q, de savoir placer le point représentatif de M = P + Q.

Le diagramme de Janecke, malgré le caractère apparemment artificiel des coordonnées qu'il emploie, présente à un degré supérieur les mêmes qualités que le diagramme triangle rectangle. On peut même le considérer comme un cas extrême de triangle rectangle dont l'un des sommets aurait été rejeté à l'infini.

                     

Figure IV.12: Diagramme de Janecke.

IV.3.3. Systèmes ternaires: Diagrammes qui ne décrivent pas totalement les équilibres.

IV.3.3.1. Diagramme de distribution

C'est un diagramme qui permet de représenter de façon immédiate la distribution (ou partage) du constituant à extraire entre les deux phases liquides en équilibre. On porte en  abscisse la fraction massique de A dans les phases riches en B, soit xa(p) que nous noterons x et en ordonnée la fraction massique de A dans les phases riches en S, xa(q) que nous noterons y.

Chaque point de la courbe représente un équilibre et se déduit de la position des droites de conjugaison sur le diagramme triangulaire.

La courbe de partage a deux contacts avec la première bissectrice, le point limite PI, qui correspond au point où les deux branches de la courbe binodale se rejoignent, et l'origine. La courbe de partage passe par l'origine, qui correspond à l'équilibre binaire entre B et S. Comme toute courbe ayant une origine expérimentale, la courbe de partage admet une tangente à l'origine: en conséquence, le rapport Da = y/x, connu sous le nom de coefficient de distribution, tend vers une valeur constante quand xa tend vers zéro. Cette propriété se conserve quel que soit le système de coordonnées, en particulier quand on l'exprime avec des concentrations au lieu de fractions massiques (ou molaires).

                      

Figure IV.13: Construction de la courbe de partage.

On peut noter dès maintenant, car nous utiliserons cette propriété plus loin, que tout faisceau de droites qui coupent la courbe binodale sur le diagramme triangulaire définit une courbe sur le diagramme de distribution (Figure IV.13).