Apports des techniques électriques de relaxation à la compréhension des phénomènes de transport de matière dans un système membrane ionique-solution

par Philippe Sistat

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de Gérald Pourcelly.

Soutenue en 1997

à Montpellier 2 .


  • Résumé

    Les phenomenes de transport a travers les membranes echangeuses d'ions (mei) sont encore mal connus, les systemes membranaires etant des systemes complexes. Le travail presente concerne l'utilisation des techniques electrochimiques transitoires comme outil d'etude des mei. Les deux principales methodes employees sont la chronopotentiometrie et la spectroscopie d'impedance electrochimique (sie). Le calcul de la reponse chronopotentiometrique d'un systeme a mei soumis a un echelon de courant a ete realise, par ailleurs la determination de l'impedance complexe du meme systeme en regime de petit signal et a base frequence a ete effectuee. La confrontation avec les resultats experimentaux permet de caracteriser certains parametres du transport comme les epaisseurs des couches de diffusion. Dans le cadre de la modelisation du systeme membranaire, une solution originale des equations de transport a ete proposee de maniere analytique. Une methode de calcul rapide de l'impedance de systemes a mei complexes a aussi ete realisee. La sie a ete appliquee a l'etude du transport competitif de deux contre-ions et plus precisement a la selectivite mono-bivalent. L'etude de l'impedance d'une mei en fonction de sa teneur en eau dans une cellule a electrodes de mercure a montre l'independance du transport des deux types de contre-ions. L'amelioration de la selectivite preferentielle de mei aux ions monovalents a ete abordee par la modification de leurs proprietes de surface. Une etude sur pilote pre-industriel a permis de valider un protocole de modification simple et efficace par electrodeposition d'un polyelectrolyte, les membranes produites presentent une meilleure selectivite preferentielle aux ions monovalents que les mei specialisees actuellement disponibles. Une etude par sie des mei modifiees complete le present travail. Enfin, l'etude de la permeabilite ionique de membranes d'enrobage de medicaments gastro-resistantes a ete effectuee par sie. Le caractere echangeur d'ions faible de ces membranes a pu etre mis en evidence. Cette etude a permis, d'une part d'optimiser la fabrication des enrobages et de demontrer l'interet de la sie pour cette application, d'autre part d'obtenir des informations sur la structure membranaire en se basant sur un modele a plusieurs phases du materiau echangeur d'ions.

  • Titre traduit

    Contributions of the electrical transient techniques to the understanding of transport phenomena through membrane-solution systems


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Informations

  • Détails : xvii, 319 f
  • Annexes : 316 REF.

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