Etude de l'influence du depot et de la surface active sur la cinetique de cementation : d'une configuration hydrodynamique maitrisee, l'electrode a disque tournant, a la poudre en reacteur agite

par CATHERINE ALEMANY

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Patrick Ozil et de MARC AUROUSSEAU.

Soutenue en 1998

à l'INP GRENOBLE .

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  • Résumé

    Ce travail a ete consacre a l'etude de l'influence du depot metallique et de la surface active sur la cinetique de cementation en etudiant plus particulierement des reactions presentant un interet economique et environnemental. De plus, les couples choisis permettent de comparer des cinetiques de reaction avec et sans depot selon que la forme reduite de l'element a traiter cemente (cd/zn, ag/cu) ou passe en solution sous forme ionique (cr(vi)/zn, ce(iv)/zn). Par ailleurs, en complement de techniques experimentales classiques d'etude de ce type de reaction, deux methodes originales ont ete adaptees et developpees : la spectroscopie d'impedance et une methode de dosage in-situ a deux electrodes tournantes. Enfin, pour couvrir a la fois les aspects industriel et fondamental de cette etude deux configurations hydrodynamiques ont ete mises en uvre : l'electrode a disque tournant et la poudre en reacteur agite. La premiere configuration a permis de mettre en evidence deux phenomenes pouvant expliquer les ruptures de pente apparaissant sur les courbes cinetiques du premier ordre : - une accessibilite non uniforme de la surface reactionnelle liee a la presence de zones actives et inactives dans le cas de depot fin et lisse presentant peu d'asperites ; - un changement de regime hydrodynamique dans des conditions experimentales qui conduisent a un depot important ou a des micro-cavites sur le substrat dont la taille sont du meme ordre de grandeur que l'epaisseur de la couche limite diffusionnelle. De plus, ce changement de regime d'ecoulement a ete quantifie partiellement par l'etablissement de lois descriptives a dimensionnelles. L'etude en reacteur agite comprend, quant a elle, une modelisation de la reaction sur poudre dans le cas du couple chrome/zinc ainsi qu'une validation experimentale de ce modele sur un reacteur pilote de laboratoire.


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  • Détails : 182 P.
  • Annexes : 99 REF.

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