Liquide. La silice SiO2 pure présente des variétés allotropiques à l état solide 8: C 870 C 1470 C Tridymite. Cristobalite Cubique.

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Giuseppina Nigro
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1 P. 26 La silice SiO2 pure présente des variétés allotropiques à l état solide Quartz α 575 C 870 C 1470 C Tridymite Quartz β Hexagonale Cristobalite Cubique 1716 C 8:31

2 T C 1800 Exemple : diagramme unaire (P,T) de la silice SiO 2 présentant des variétés allotropiques à l état solide P Solide Pression (Kbars)

3 T C Diagramme unaire (P,T) de la silice SiO 2 Pression (Kbars)

4 P. 27 T C 1800 Diagramme unaire (P,T) de la silice SiO 2 présentant des variétés allotropiques à l état solide Cristobalite Cubique Tridymite Hexagonale Quartz β Hexagonal Quartz α rhomboédrique Coesite 200 Pression (Kbars)

5 T ( C) SiO 2 (liq) App. 1er cristal SiO 2 (cristobalite) P SiO 2 (cristobalite) SiO 2 (tridymite) App. 1er cristal SiO 2 (tridymite) App. 1er cristal SiO 2 (quartz β) App. 1er cristal SiO 2 (quartz α) 870 SiO 2 (quartz β) 575 SiO2(quartz α) 8:31 Temps

6 Anorthite (s) Tridymite (s) Cristobalite(s) Silice (s) Anorthite (liq) Silice(liq) T C Diagramme binaire Anorthite - Silice T C P Cristob. (s) Tridym. (s) 1600 liq E 1553 Anorth.(s) + Tridym. (s) Liq.+Cristob.(s) 1400 Anorth.(s) + Liq Liq. + Tridym.(s) SiO 2, CaO, Al 2 O 3 Anorthite Anorth.(s) + Tridym.(s) % mass. SiO 2 SiO 2 Silice

7 Liq. 80% SiO2 = 80%SiO2 + 20% Anorth. P. 28 Cristob.(s) Tridym.(s) Liq (T) + cristob.(s) Liq. + Cristob.(s) Liq(T) + tridym(s) Anorth.(s) + Liq. Liq. + Tridym.(s) liq E Anorth.(s) + Tridym.(s) Anorth.(s) Anorth.(s) + Tridym.(s) + tridym(s) 2 SiO 2, CaO, Al 2 O 3 SiO 2

8 Liq. 80% SiO2 = 80%SiO2 + 20% Anorth. Apparition du 1er cristal Cristob.(s) P. 28 Apparition du 1er cristal Tridym.(s) Apparition du 1er cristal Anorth.(s) Liq (T) + cristob.(s) Liq. + Cristob.(s) Disparition de la dernière Liq(T) + tridym(s) Anorth.(s) + Liq. Liq. + Tridym.(s) goutte liq E liq E Anorth.(s) + Tridym.(s) Cristob.(s) Tridym.(s) Anorth.(s) Anorth.(s) + Tridym.(s) + tridym(s) Disparition du dernier cristal Cristob.(s) 2 SiO 2, CaO, Al 2 O 3 SiO 2

9 = 80%SiO2 + 20% Anorth. Liq. 80% SiO2 Liq (T) + cristob.(s) Cristob.(s) Tridym.(s) Liq(T) + tridym(s) Anorth.(s) + Liq. liq E Anorth.(s) + Tridym.(s) Liq. + Cristob.(s) Liq. + Tridym.(s) Anorth.(s) Anorth.(s) + Tridym.(s) + tridym(s) 2 SiO 2, CaO, Al 2 O 3 SiO 2

10 Liq. 80% SiO2 = 80%SiO2 + 20% Anorth. La quantité de Cristob.(s) augmente quand T diminue Transformation de Cristob.(s) en Tridym.(s) à T= cte =1470 C Liq (T) + cristob.(s) Cristob.(s) Tridym.(s) Liq(T) + tridym(s) Anorth.(s) + Liq. liq E Anorth.(s) + Tridym.(s) La quantité de Tridym.(s) augmente quand T diminue Liq. + Cristob.(s) Transformation du liq E (49,5%silice) en Anorth.(s) + Tridym.(s) Liq. + Tridym.(s) à T= cte =1368 C Anorth.(s) Anorth.(s) + Tridym.(s) + tridym(s) 2 SiO 2, CaO, Al 2 O 3 SiO 2

11 Diagramme binaire Anorthite - Silice 49,5% SiO2< Liq < 60% SiO2 P. 29 environ 55% SiO2 Apparition du 1er cristal Tridym.(s) Apparition du 1er cristal Anorth.(s) Liq. + Cristob.(s) Disparition de la dernière goutte liq E Liq(T) + tridym(s) Anorth.(s) + Liq. Liq. + Tridym.(s) liq E Anorth. + Tridym. 8:31 2 SiO 2, CaO, Al 2 O 3 Anorth.(s) Anorth.(s) + Tridym.(s) + tridym(s) SiO 2

12 ( 4 ) C1(s) + C2(s) P. 29 β β(s) +Liq α (s) + Liq ( 5 ) C1(s) + ( 6 ) C2(s) + C1 et C2 sont deux composés définis à fusion non congruente α Liq. + LiCl(s) α (s) + C1 C2 (s) + LiCl(s) %mol.licl CsCl C1 2CsCl,LiCl C2 CsCl, LiCl LiCl

13 Mélanges miscibles à l état solide P. 30 Masse (A) Masse (B) Fusion homogène Solidification par refroidissement A B Solution solide 1 phase Une solution solide SS = mélange solide homogène dont la composition 08:31 est identique en chaque point = une seule phase

30 + A B solution solide se substitution A 1-x B x l

14 Notion de solution solide (SS) * Solution solide de substitution P A B solution solide se substitution A 1-x B x l atome B remplace l atome A * Solution solide d insertion + A B solution solide d insertion AB x 08:31

15 SS L SS Température Construction d un diagramme (fuseau) avec micibilité totale à l état solide P. 31 B pur M 1 M 1 A pur Tfus B Apparition des 1ers cristaux SS(A/B) disparition de la dernière goutte liq(a/b) Liq SS 08:31 Temps T fus A A B

16 Température M 1 B pur M 1 M 2 M 2 P. 31 A pur T fus B L SS SS T fus A 08:31 Temps A B

17 SS L SS Température M M 1 2 B pur M 2 M 3 M 3 A pur M 1 fus T B P. 31 L SS SS T A fus 08:31 Temps A B

18 Température M 1 M 2 M 3 B pur P. 31 A pur fus T B Liq SS T A fus Solution solide SS 08:31 Temps A B

19 P. 31 Liq. + (SS) Solution solide (SS) 08:31

20 Liq 40%Au Mo Apparition du 1er cristal SS (90 % Au) P. 32 Liq. + (SS) Liq. + SS Disparition de la dernière goutte Liq 3% Au Solution solide (SS) 3 08:

21 P g 1000 C L M S 08:31 15% 40% Au 72%

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