Diagrammes de phases

Le dioxyde de carbone peut exister sous forme solide, liquide, ou gaz sous des températures et pressions spécifiques. Cette dépendance est mappée dans un diagramme de phase, qui comprend trois caractéristiques générales:régions, lignes, et points. Les régions représentent la température et les conditions de pression pour une seule phase.

À pression standard, le dioxyde de carbone peut être solide ou gazeux, selon la température. À des pressions inférieures à 5, 1 Atmosphère, si la température de dioxyde carbone solide est soulevé, il va directement passer à la phase gazeuse sans passer par la forme liquide. Une transition entre les trois phases solide à liquide et liquide à gaz se produira à des pressions supérieures à 5, 1 Atmosphère.

Les lignes ou courbes qui séparent les régions désignent les températures et les pressions auquels les phases de part et d'autre de la courbe sont en équilibre. Par exemple, le point à 1 Atmosphère et 78, 5 degrés Celcius se trouve sur la courbe séparant les phases solide et vapeur donc un équilibre solide-vapeur existe sous ces conditions. En conséquence, cela s'appelle la courbe de sublimation.

De même, l'équilibre liquide-gaz existe sur la courbe de vaporisation, et l'équilibre solide-liquide existe sur la courbe de fusion. Ces courbes sont plus généralement connues sous le nom de frontières de phase. À 5, 1 Atmosphère et 56, 6 degrés Celcius les trois phases coexisteront.

C'est le triple point du dioxyde de carbone. À 73 Atmosphère et 31 degrés Celcius, les phases liquide et vapeur du dioxyde de carbone va fusionner en un fluide supercritique monophasé. C'est le point critique du dioxyde de carbone.

Dans la région au-delà du point critique pas de changement de pression ou de température peut convertir un fluide supercritique en gaz ou en liquide. Le diagramme de phase de l'eau présente quelques différences notables de celui du dioxyde de carbone. La courbe de fusion du dioxyde de carbone a une pente positive, tandis que pour l'eau, cette pente est négative.

C'est une caractéristique atypique de l'eau. L'augmentation de la pression favorise une transition liquide-solide dans le dioxyde de carbone mais une transition solide-liquide dans l'eau. La pression plus élevée favorise la forme solide plus dense de dioxyde de carbone.

Pour l'eau, la forme liquide plus dense est privilégiée.