Oxydation des espèces du fer en milieu aqueux carbonate : préparation et propriétés thermodynamiques de l'hydroxyde carbonate Fe2+-Fe3+ en milieu aqueux (rouille verte 1 carbonatée) et sa formation directe à partir du fer métallique

par Sidi El Hassane Drissi

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Jean-Marie Robert Génin.

Soutenue en 1995

à Nancy 1 .


  • Résumé

    Les ions carbonate constituent l'espèce la plus abondante en solution dans les eaux naturelles continentales. Ce travail consiste à déterminer les conditions de préparation de l'hydroxyde Fe2+-Fe3+ carbonate de structure rouille verte I à partir de l'oxydation d'hydroxyde ferreux précipite en mélangeant du sulfate ferreux (mélantérite) et de la soude et en ajoutant immédiatement du carbonate de sodium Na2Co3. Les deux paliers d'oxydation observés correspondent, pour le premier à la formation de la rouille verte I, et pour le second à celle du produit final qui peut être un oxyhydroxyde ferrique ou de la magnétite. Le rapport des concentrations initiales R=<Re2+>init/<oh>init détermine le régime de précipitation et d'oxydation ultérieure. La caractérisation et l'étude structurale des produits obtenus se font par spectrométrie Mössbauer et diffraction des rayons X. La formule chimique de la rouille verte I carbonatée Fe2+4Fe3+2(oh)12Co3,2H2O, son potentiel chimique, le diagramme potentiel-pH sont déterminés. Une conséquence directe de ce travail concerne la formation de rouille verte I carbonatée à partir de fer métallique à la suite de l'immersion d'un échantillon d'acier. Grâce à la substitution de Fe2+ par Ni2+ et Mg2+ dans la rouille verte I carbonatée, on peut mettre en exergue l'isomorphisme de cette phase cristalline avec les minéraux naturels (pyroaurite et reevisie) et arrêter le processus d'oxydation à la première étape. Enfin, la rouille verte I carbonatée se forme de façon tout à fait similaire si les ions carbonate sont introduits en solution à partir de Co2 gazeux

  • Titre traduit

    The oxidation of iron species in carbonated aqueous medium : preparation and thermodynamic properties of Fe2+-Fe3+ hydroxycarbonate in aqueous medium (carbonated green rust 1) and its direct formation from metallic iron


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Informations

  • Détails : 1 vol. (266 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 116 références

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