Comprendre les valeurs thermiques

Le point de fusion est la température à laquelle se déclenche la transition de la phase solide (1) à la phase liquide (3) – voir figure 1. C'est un indicateur de la pureté d'une substance : les substances pures entrent généralement en fusion sur une plage de 1 à 2 °C seulement, alors que la présence d'impuretés élargit cette plage de fusion. Le point de fusion peut donc être utilisé pour évaluer la qualité des substances. Il est souvent mesuré pour les caractériser ou les identifier.

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Le point d'ébullition d'un composé chimique est la température à laquelle une transition de phase liquide à gazeuse se produit dans des conditions normales. Il s'agit d'une propriété spécifique à la substance, utile pour l'identifier et déterminer sa pureté. Le point d'ébullition est souvent utilisé pour choisir la température optimale d'un processus, par exemple pour déterminer les conditions de stockage idéales. La connaissance de cette propriété est également requise pour les fiches de données de sécurité des matériaux (FDSM).

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Le point de trouble d'une solution correspond à la température au-dessus de laquelle un échantillon se trouble. Il est fréquemment utilisé pour le contrôle qualité des tensioactifs, lors de leur production ou de leur emploi en émulsions, en dispersions, etc. Souvent, les protocoles de détermination du point de trouble exigent une dilution de 1 % du poids de la substance concernée dans l'eau. Prenons les tensioactifs non ioniques parmi les plus répandus dans les processus industriels, les alcools d'alkyl éthoxylés. La solubilité dans l'eau de ces substances tend à varier de façon inversement proportionnelle à la température : plus la température est élevée, plus la solubilité est faible, et le point de trouble est la température à laquelle la solution se trouble.

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Le point de fusion de glissement est souvent utilisé pour caractériser les graisses, les huiles et les cires, ou tout autre solide qui n'a aucun point de fusion défini ou précis. Également appelée point de fusion en tube ou en capillaire ouvert, cette technique est décrite en détail dans la norme ISO 6321.

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Les pommades, les résines synthétiques et naturelles, les graisses alimentaires, les corps gras, les cires, les esters d'acides gras, les polymères, l'asphalte, le bitume ainsi que d'autres matières premières synthétiques ou naturelles indispensables à de nombreux secteurs industriels ne présentent pas de point de fusion défini. Ces matériaux se ramollissent progressivement lorsque la température augmente, et fondent sur une plage de température relativement large. Généralement, le test de détermination du point de goutte ou du point de ramollissement est l'un des rares processus faciles à mettre en œuvre pour caractériser de tels matériaux. Pour garantir des résultats comparables, il convient de définir des conditions de tests standard, d'utiliser des équipements homologués et de préparer des échantillons adéquats.

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Comme pour de nombreux autres paramètres, la plupart des valeurs thermiques peuvent être mesurées manuellement en chauffant l'échantillon dans un bain-marie rempli d'eau, d'huile ou d'un autre milieu. Ces méthodes manuelles nécessitent un contrôle visuel qui peut s'avérer fastidieux, car il monopolise l'attention de l'opérateur.

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