Etude expérimentale du comportement du germanium, du silicium et de l'arsenic et de la complexation de l'aluminium avec la silice dans les solutions naturelles

par Gleb Pokrovski

Thèse de doctorat en Géochimie

Sous la direction de Jacques Schott.

Soutenue en 1996

à Toulouse 3 .


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  • Résumé

    Les proprietes thermodynamiques des complexes hydroxyles du germanium, h#4geo#4 et h#3geo#4#-, ont ete determinees dans l'intervalle de temperature 25-350c et de ph 1-10 a partir de mesures de solubilite de l'oxyde de germanium, geo#2(tetr) et de mesures potentiometriques. La complexation de h#4geo#4 et h#4sio#4 avec de differents composes organiques a ete etudiee entre 25 et 90c en associant mesures de solubilite et potentiometriques. Nos resultats montrent que le germanium forme des complexes de type chelate tres stables avec les acides carboxyliques, les polyalcools et les di-ortho-phenols, alors que les complexes formes par la silice sont tres faibles. Cette difference d'affinite du silicium et du germanium pour les ligands organiques aboutit a un important fractionnement entre ge et si dans les eaux naturelles enrichies en matiere organique. Les complexes hydroxyles de l'arsenic(iii) ont ete caracterisees entre 25 et 300c par a) mesure de la solubilite des oxydes d'arsenic(iii) et de l'orpiment et b) potentiometrie et spectroscopie raman de solutions as#2o#3-koh-h#2o. On montre que h#3aso#3 est l'espece dominante de l'arsenic dans les fluides hydrothermaux mais que des especes polymerisees se forment dans les solutions riches en arsenic (c#a#s superieure a 1m). Ces resultats ont permis de construire un ensemble coherent de valeurs thermodynamiques dans le systeme as#2o#3-as#2s#3-h#2o et de generer les parmetres thermodynamiques des especes h#3aso#3#- dans le cadre du modele hkf. Ces donnees sont utilisees pour predire les champs de stabilite des principaux mineraux porteurs d'arsenic. La stabilite du complexe forme entre l'ion al#3#+ et la silice, alh#3sio#4#2#+ a ete mesuree dans des solutions acides entre 25 et 150c en combinant spectroscopie raman et potentiometrie. Ce complexe est tres faible a temperature ambiante mais il se renforce avec la temperature et peut donc affecter le transport de l'aluminium dans les fluides hydrothermaux acides. En milieu basique, une etude raman met en evidence une forte complexation de l'ion al(oh)#4#- avec la silice qui doit jouer un role important dans la nucleation des aluminosilicates

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Informations

  • Détails : [3]-174 p

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 1996TOU30279
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