Transformations de phase liquide [math] solide des solutions salines retenues au sein d'un milieu poreux: cas ou le matériau est saturé en eutectique

¹ Laboratoire de Chimie Appliquée et Génie Chimique, (CNRS, ERA 300) Université Claude Bernard, Lyon I, 43 boulevard du 11 Novembre 1918, 69622 Villeurbanne Cedex ( France).
² Laboratoire de Machines Thermiques, Ecole Centrale de Lyon, 36 avenue Guy de Collongue, B.P. 163, 69 131 Ecully Cedex ( France).

Résumé

L'analyse calorimétrique du changement d'état liquide &#21C4; solide d'une solution aqueuse d'iodure de potassium saturant un milieu poreux a mis en évidence que, dans le cas d'une concentration eutectique, le système suivait les relations thermodynamiques déjà établies dans le cas d'un corps pur. Ces relations permettent de déterminer la valeur de la tension superficielle de l'interface liquide-solide eutectique : 54.10^-3 N/m.

Dans le cas de solutions de concentration inférieure, on observe, au cours du refroidissement, une migration de la phase aqueuse hors des cavités et un enrichissement du condensat capillaire en soluté, jusqu'à la formation d'un composé qui a pu être identifié à de l'eutectique. Dans des conditions expérimentales appropriées, le matériau poreux peut ne plus renfermer alors que de l'eutectique.

Abstract

In the case of eutectic concentration, the calorimetric analysis of the liquid-solid phase transformation of an aqueous potassium iodide solution saturating a porous material shows that the system verifies the thermodynamic equations which were established previously for a pure substance. These relationships allow to determine the eutectic solid-liquid surface tension : γ_ℓs = 54.10^-3 N/m.

In the case of lower concentration solution, and during the temperature lowering, a migration of the aqueous phase outside the pores is observed. In the same time, the salt concentration in the capillary condensate increases until its concentration reaches the eutectic value. Then, with adapted experimental conditions and in spite of the low initial concentration it is possible that the porous material should be saturated only with eutectic at lower temperature.