De la Thermodynamique aux Procédés : concepts et simulations.

Système ternaire : méthanol (1) - propanol-2 (2) - eau (3)

Dans le système ternaire méthanol (1) - propanol-2 (2) - eau (3), c'est le sous-système binaire formé des deux constituants les moins volatils : propanol-2 et eau, qui présente un azéotrope.

En gardant la température à 350K, faisons varier la pression de 0.7 à 1 bar :

  • juste en dessous de la pression de l'azéotrope, (0,8 bar) il y a deux zones diphasiques disjointes, partant toutes les deux de la face (2-3), de part de d'autre de l'azéotrope binaire, et qui rejoignent l'une le côté (1-2), l'autre le côté (1-3) ;

  • Si on se place juste à la pression de l'azéotrope binaire, ( ) des deux zones diphasiques se rejoignent à l'azéotrope binaire ( , , ) ;

  • Si on augmente la pression, la zone diphasique se détache du côté (2-3), et relie désormais les côtés (1-2) et (1-3).

Dans ce cas, l'azéotrope binaire propanol-2 - eau est un point de selle de la courbe de bulle[1] : si l'on se place dans le plan ( ) l'azéotrope est un maximum de pression sur la surface de bulle[1] : c'est ce que l'on voit sur la lentille binaire. Mais, lorsqu'on part de l'azéotrope et que l'on rentre dans le domaine ternaire, la pression augmente : dans une direction orthogonale à la face (2-3), l'azéotrope est un minimum de pression. Pour visualiser ce genre de comportement, on peut faire l'analogie avec une selle de cheval (d'où le nom de point de selle, ou saddle point en anglais) ou un col de montagne : point culminant de la route qui y passe, il est aussi un point bas sur la ligne séparant les sommets de part et d'autre.

On ferait des observations en tout point analogues sur le système acétone - propanol-2 - eau.

Simulation

  1. bulle (température ou pression de)

    condition dans laquelle la première bulle de vapeur apparaît dans un mélange liquide

Jacques Schwartzentruber (EMAC) Paternité - Pas d'Utilisation Commerciale - Partage des Conditions Initiales à l'IdentiqueRéalisé avec Scenari (nouvelle fenêtre)