Adsorption de polyelectrolytes dispersants : stabilisation des fluides de forage

par Marc Balastre

Thèse de doctorat en Sciences et techniques

Sous la direction de Alain Foissy.

Soutenue en 1999

à Besançon .

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  • Résumé

    Les problemes lies a l'instabilite des suspensions colloidales concentrees posent d'importants problemes industriels, comme le cas des fluides de forage ou des phenomenes de sedimentation ou de floculation sont observes. Des polyelectrolytes de bas poids moleculaires sont utilises comme dispersants pour remedier a ce probleme, mais leur utilisation optimale necessite une meilleure comprehension de leurs mecanismes d'action. Apres une caracterisation des materiaux, les mecanismes d'adsorption de deux polyelectrolytes anioniques (pana, pssna) sur un mineral modele soluble, representatif des systemes de forage, le sulfate de baryum, ont ete etudies. Un modele simple nous permet de proposer une distribution des differentes especes presentes a l'interface au niveau microscopique. La presence d'ions divalents, a l'origine d'une complexation forte par nos polyelectrolytes, fait l'objet d'une etude particuliere. La realisation d'isothermes d'adsorption accompagnes de mesures de mobilite, et de dosages d'ions nous permettent de decrire la couche adsorbee et de proposer un mecanisme d'adsorption. Le comportement macroscopique des suspensions dans differentes conditions (fraction volumique, force ionique, concentration en dispersant) est etudie par l'intermediaire de mesures de sedimentation et de rheologie. Ces proprietes macroscopiques sont reliees a la structure du systeme, et nous montrons ainsi que l'effet dispersant est de nature essentiellement electrosterique. La dispersion depend de deux facteurs principaux: la quantite de polyelectrolyte adsorbe sur le solide et les proprietes de la couche adsorbee, en particulier l'exces de charge globale, ainsi que la conformation des molecules.

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Informations

  • Détails : 149 p.
  • Annexes : 99 ref.

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