Thèse soutenue

Étude structurale et thermodynamique du système n-tétracosane : n-hexacosane
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Auteur / Autrice : Zeineb Achour
Direction : Michel Dirand
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Génie des procédés
Date : Soutenance en 1994
Etablissement(s) : Vandoeuvre-les-Nancy, INPL
Jury : Président / Présidente : Daniel Balesdent
Rapporteurs / Rapporteuses : Emmanuel Béhar, Claude Lecomte

Résumé

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Des dépôts de cristaux d'hydrocarbures, se forment dans les gazoles à basse température. Ceux-ci sont principalement constitués de n-alcanes qui forment entre eux des solutions solides. Pour prévoir cette cristallisation, il est nécessaire de connaitre les propriétés thermodynamiques des mélanges solides. Le but de ce travail est l'étude du système binaire de n-alcanes pairs n-tétracosane (n-C24H50): n-hexacosane (n-C26H54), dont le diagramme est incomplet. Après une description des méthodes expérimentales utilisées, et une revue bibliographique sur les n-alcanes purs et en mélanges binaires, le diagramme de phases n-tétracosane: n-hexacosane est établi expérimentalement par analyse thermique différentielle, enthalpimétrique différentielle et radiocristallographie. Il est mis en évidence à 293 K et en fonction de la concentration molaire en n-hexacosane, la présence de deux solutions primaires de structure triclinique et de trois solutions solides intermédiaires de structure orthorhombique. Le comportement des mélanges en fonction de la température fait apparaitre quatre ou cinq séquences de phases selon la solution solide considérée. Une systématique de diagrammes binaires de n-alcanes pairs différents de deux carbones est établie par analogie avec le système n-docosane (n-C22H46): n-tetracosane (n-C24H50) et le systeme n-eicosane (n-C20H42): n-docosane (n-C22H46). Le traitement des mesures enthalpimétriques est ensuite effectué. Les variations d'enthalpie en fonction de la température des solutions solides qui apparaissent à température ambiante sont traitées par une expression dérivée du solide d'EINSTEIN. Les enthalpies et les entropies d'excès, des différentes phases sont représentées par un modèle de MARGULES à deux termes. Celles-ci jointes aux températures et aux enthalpies de transition des corps purs permettent de calculer les courbes limites de phases des différents équilibres. Le diagramme ainsi calculé coïncide avec celui établi expérimentalement