Ce cours a pour objectif :
- de consolider les connaissances des étudiants sur les équilibres entre phases dans les systèmes binaires,
- d’établir un lien entre les grandeurs thermochimiques et les diagrammes de phases,
- de détailler la notion de solution (solide ou liquide) en décrivant les modèles d’interactions entre les constituants de ces solutions,
- de discuter les aspects thermodynamiques des transitions de phases (fusion, transformations allotropiques, transition vitreuse, transition magnétique),
- d’apporter une première approche des processus de transferts de matière par diffusion, (phénoménologie, mécanismes et conséquences).
Dans la première partie concernant les équilibres entre phases, le cours s’attachera à établir le lien entre les grandeurs thermochimiques des phases (énergie de Gibbs) ou des constituants (potentiel chimique, activité) et la topologie du diagramme de phases. On insistera notamment sur le rôle des interactions et les principaux modèles de solutions seront présentés.
Les modèles de solutions idéales et régulières seront étendus aux solutions de polymères jusqu’aux solutions « réelles ». Les diagrammes de phases binaires seront abordés de manière qualitative et quantitative, pour introduire les paramètres de solubilité. Les méthodes de détermination des masses molaires des polymères (chromatographie, osmométrie, diffusion de la lumière) seront abordées. Les qualités de solvants et les variations de concentration seront étudiées pour discuter des effets sur la viscosité des solutions.
Dans une seconde partie, une première approche des processus de transferts tels que la diffusion de la matière, la conduction thermique et électrique sera présentée.
4 TP de 3 heures:
- masse molaire des chaines de polymères et détermination des interactions solvant/polymère par diffusion de la lumière
- viscosimétrie
- SEC
- Construction d’un diagramme binaire, règle de Tammann
Mots clés : Thermodynamique ; Interactions ; Modèles ; Diagrammes de phases ; Diffusion
