Cristallisation du sulfate de potassium : effet des ultrasons sur la nucleation

par NATHALI LYCZKO

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de JACQUES SCHWARTZENTRUBER.

Soutenue en 2000

à l'ENSM PARIS .

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  • Résumé

    Ce travail presente une etude de l'effet des ultrasons sur la cristallisation par refroidissement de solutions aqueuses de sulfate de potassium et plus particulierement sur la nucleation primaire. Une premiere partie porte sur l'etude experimentale de la mesure de la largeur de la zone metastable et du temps d'induction dans un cristallisoir de 200 cm 3 agite magnetiquement. Deux types d'experiences ont ete realisees, avec et sans ultrasons. Ceux-ci sont emis par une sonde plongeante a la frequence de 20 khz. Les puissances ultrasonores utilisees sont de 0,05 et 0,12 w/g solution. Les resultats experimentaux ont permis de montrer que les ultrasons permettent d'accelerer la vitesse d'apparition du solide. Dans une deuxieme partie, les memes experiences de temps d'induction ont ete realisees dans un cristallisoir de 1 litre agite mecaniquement o les ultrasons sont appliques par le bas du cristallisoir a une frequence de 20khz. La puissance ultrasonore dissipee etait de 0,03 w/g solution. Les conclusions sont identiques : acceleration de la vitesse d'apparition du solide. Nous avons exploite les resultats experimentaux avec les modeles classiques de nucleation. La validite de ces modeles peut apparemment etre remise en cause lorsque les ultrasons sont utilises. Les cristaux de sulfate de potassium obtenus experimentalement ont ete caracterises en termes de morphologie, porosite, nombre et diametres moyens. Les resultats obtenus ont ete identiques dans les deux cristallisoirs. Les ultrasons permettent d'obtenir des cristaux plus petits et plus nombreux sans modifier le reseau cristallin. Par contre, lorsque les ultrasons sont appliques, une porosite intra-granulaire apparait. Cette porosite augmente avec la puissance ultrasonore mais le diametre moyen des pores reste inchange.

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Informations

  • Détails : 246 p.
  • Annexes : 107 ref.

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  • Bibliothèque : Ecole des Mines d'Albi. Centre de documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : C370-LYC
  • Bibliothèque : Mines ParisTech. Bibliothèque.
  • Disponible pour le PEB
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