Phase (thermodynamique)
En thermodynamique, en chimie et en sciences des matériaux, une phase est un milieu dans lequel les paramètres varient de manière continue ; cela inclue notamment la composition chimique etla densité. De fait, un corps pur dans un état (solide, liquide ou gazeux) donné constitue en général une seule phase.
Considérons un corps pur. Selon la pression et la température, ce corps pur peut être gazeux, liquide ou solide (voir l'article état de la matière). S'il est solide, il peut cristalliser de différentes manières selon la pression et la température. Par exemple, le fer peut cristalliser sous forme cubique centrée (fer α) ou cubique à faces centrées (fer γ). Un solide peut aussi être amorphe. Par exemple, la silice SiO2 peut être cristalline (quartz, cristoballite) ou amorphe (verre).
Ces différentes formes que peut prendre un corps pur (gaz, liquide, solide amorphe, solide cristallin de tel ou tel type) sont appelées phases. À l'équilibre, un corps pur ne peut être que dans une phase donnée.
Si l'on a un composé qui est un mélange de corps purs, on peut avoir, pour certaines conditions de pression et de température, plusieurs phases qui cohabitent. Par exemple, on peut avoir un mélange de deux poudres (deux phases solides différentes), un mélange liquide-gaz (aérosol), un mélange liquide-liquide (émulsion)...
On peut tracer une « carte » des phases, c'est-à-dire la phase dans laquelle est le système pour des conditions (pression, température, composition). Une telle carte est appelée diagramme de phase.
Notez que l'on peut avoir une phase homogène constituée de plusieurs corps purs (par exemple une solution aqueuse ou un eutectique), et un corps pur hors équilibre composé de plusieurs phases (par exemple un mélange eau-glace), la notion de phase est donc distincte de celle de composé chimique.
Voir aussi
- État de la matière
- Phase
- Diagramme de phase
- Changement d'état (transition de phase)