Systèmes d'halogénures de lanthanides fondus : expérimentation, modélisation et calculs thermodynamiques

par Francisco Da Silva

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de MARCELLE GAUNE ESCARD.

Soutenue en 1999

à Aix-Marseille 1 .


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  • Résumé

    Des systemes a base d'halogenures de lanthanides fondus ont fait l'objet d'une etude thermodynamique a partir de deux approches : l'experience et le calcul. Les enthalpies des melanges liquides des systemes de chlorures d'europium (mci-eucl 2 ; m = na, k, rb) ont ete mesurees a 1138 k. Elles peuvent etre exprimees (en kj. Mol 1) en fonction de la fraction molaire de eucl 2 (x) par les polynomes : m i xh 0 m(nacl eucl 2) = x(1 x)(1,6634 5,4964x + 6,3324x 2), m i xh 0 m(kcl eucl 2) = x(1 x)(21,262 + 17,196x 6,6293x 2), m i xh 0 m(rbcl eucl 2) = x(1 x)(25,286 + 15,786x). Le diagramme de phases du systeme nacleucl 2, determine experimentalement, presente un equilibre eutectique (x(eucl 2) = 0,49 ; t e u t = 847 2 k). Les temperatures et enthalpies de fusion et de transition de eucl 2 ont egalement ete determinees (t t r s = 1014 2 k, t r sh m\ = 11,5 0,7 kj. Mol 1, t f u s = 1125 2 k, f u sh m\ = 18,7 1,1 kj. Mol 1) ainsi que les capacites calorifiques (c o p m(eucl 2, ortho. ) = 76,26 + 8,08 10 3t entre 310 < t/k < 900). Le diagramme de phases du systeme ndcl 3tbcl 3 a lui aussi ete determine. Il presente a t e u t = 831 2 k, un equilibre eutectique (x(eucl 2) = 0,074) et une tres large solution solide (0,58 < x(ndcl 3) < 1). Les fonctions thermodynamiques de tous ces systemes ont ete optimisees avec un modele de substitution. Les systemes ternaires nacl-dycl 3, rbcl-ndcl 3 et rbcl-tbcl 3 ont ete optimises en utilisant a la fois le modele de substitution et le modele associe. Enfin, les systemes ternaires kcl-rbcl-eucl 2 et rbcl-ndcl 3-tbcl 3 ont ete calcules a partir des fonctions thermodynamiques des binaires limitrophes. Deux eutectiques ternaires apparaissent pour le systeme kcl-rbcl-eucl 2 (a 819 et 821 k) et trois pour rbcl-ndcl 3-ndcl 3 (a 863, 775 et 641 k).

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