Etude des equilibres dans le systeme acide polyacrylique / ions alcalins et alcalino-terreux en presence d'hematite

par ISABELLE POCHARD

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de PIERRE COUCHOT.

Soutenue en 1999

à Besançon .

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  • Résumé

    Les phenomenes d'adsorption d'especes ioniques minerales ou organiques a l'interface oxyde mineral / solution mettent en jeu de nombreuses interactions a la surface et dans la solution. Dans ce cadre, on se propose d'etudier les interactions entre l'acide polyacrylique et des particules d'hematite en presence de cations mono et divalents a ph 10. La premiere partie du travail a ete consacree aux equilibres acide polyacrylique / cations. Des analyses potentiometriques et conductimetriques nous ont permis de quantifier l'echange cations monovalents / divalents sur le polymere. Le mecanisme de liaison entre les ions et le polyelectrolyte a ete mis en evidence par microcalorimetrie. Ces analyses montrent que les ions alcalins obeissent a la theorie de condensation de manning alors que les cations divalents forment un complexe avec deux motifs carboxylates du polymere. Les particules d'oxyde utilisees ont ete synthetisees de maniere a obtenir des sols monodisperses de particules cristallisees de 50 nm de diametre. La chimie de surface de ces particules a ete modelisee par deux modeles differents (2pk et music). L'adsorption d'acide polyacrylique et d'ions sur ces particules d'hematie a ensuite ete etudiee. Comme pour la complexation avec le polymere, l'adsorption d'ions divalents sur l'hematite est specifique et s'accompagne d'une desolvatation du cation. Le resultat le plus original de cette etude est la coadsorption du contre-ion chlorure simultanement au cation divalent. En presence de nacl et bien que le polyacrylate comme l'hematite soient globalement charges negativement, l'adsorption de polyacrylate a lieu. Elle se fait par interactions entre les motifs carboxylates du polymere et les groupes de surface positifs residuels. En presence de bacl 2, le polyacrylate s'adsorbe sur les sites ba 2 + de l'hematite. A partir des bilans ioniques, nous avons pu proposer un mecanisme d'adsorption du polyacrylate de sodium sur l'hematite en presence de baryum.

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Informations

  • Détails : 149 p.
  • Annexes : 120 ref.

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  • Bibliothèque : Bibliothèque universitaire Sciences - Sport (Besançon).
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