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Chapitre 5 : Thermodynamique de l’état solide
– Pour des pressions partielles de CO supérieures à
2,72.10
−7 atm, le dioxyde de titane est stable en présence de
carbone.
– Si la pression de CO est comprise entre 2,72.10
−7 atm et
3,23.10
−10 atm, le dioxyde est réduit en carbure TiC.
– Pour P CO inférieure à 3,23.10
−10 atm, on obtient le titane
métal.
Cet exemple illustre l’importance des équilibres thermodynamiques : tous les composants d’un système hétérogène (système
solides-gaz) doivent être en équilibre entre eux. Dans le cas présent, les conditions d’équilibre pour la formation du carbure ou
du métal à partir du dioxyde et du carbone solide sont aussi les
conditions d’équilibre entre l’oxygène, le carbone et ses oxydes. La
préparation d’un métal par réduction de ses oxydes par le carbone
est souvent perturbée par le risque de formation de carbure ; c’est
le cas du titane, du zirconium, du hafnium, etc.)
3
◦ ) Pour obtenir la pression d’oxygène ci-dessus en équilibre avec le métal
et le dioxyde en utilisant des mélanges hydrogène-vapeur d’eau, il suffit de considérer le diagramme d’Ellingham et d’appliquer la méthode
décrite précédemment. Une droite issue de O et passant par le point de
la droite situé à 1 200
◦ C, extrapolée sur le cadre intermédiaire, donne
un rapport P(H 2 )/P(H 2 O) égal à 10
10 /1. Ce rapport correspond en fait
à de l’hydrogène ultra pur, difficile à obtenir, si bien que le métal ne
s’obtient pas, non plus, par réduction du dioxyde par ce gaz.
Les valeurs extrêmes des diagrammes d’Ellingham ne sont à considérer
qu’à titre indicatif et ne correspondent pas à des mélanges gazeux réalisables.
Chapitre 5 : Thermodynamique de l’état solide
– Pour des pressions partielles de CO supérieures à
2,72.10
−7 atm, le dioxyde de titane est stable en présence de
carbone.
– Si la pression de CO est comprise entre 2,72.10
−7 atm et
3,23.10
−10 atm, le dioxyde est réduit en carbure TiC.
– Pour P CO inférieure à 3,23.10
−10 atm, on obtient le titane
métal.
Cet exemple illustre l’importance des équilibres thermodynamiques : tous les composants d’un système hétérogène (système
solides-gaz) doivent être en équilibre entre eux. Dans le cas présent, les conditions d’équilibre pour la formation du carbure ou
du métal à partir du dioxyde et du carbone solide sont aussi les
conditions d’équilibre entre l’oxygène, le carbone et ses oxydes. La
préparation d’un métal par réduction de ses oxydes par le carbone
est souvent perturbée par le risque de formation de carbure ; c’est
le cas du titane, du zirconium, du hafnium, etc.)
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◦ ) Pour obtenir la pression d’oxygène ci-dessus en équilibre avec le métal
et le dioxyde en utilisant des mélanges hydrogène-vapeur d’eau, il suffit de considérer le diagramme d’Ellingham et d’appliquer la méthode
décrite précédemment. Une droite issue de O et passant par le point de
la droite situé à 1 200
◦ C, extrapolée sur le cadre intermédiaire, donne
un rapport P(H 2 )/P(H 2 O) égal à 10
10 /1. Ce rapport correspond en fait
à de l’hydrogène ultra pur, difficile à obtenir, si bien que le métal ne
s’obtient pas, non plus, par réduction du dioxyde par ce gaz.
Les valeurs extrêmes des diagrammes d’Ellingham ne sont à considérer
qu’à titre indicatif et ne correspondent pas à des mélanges gazeux réalisables.