Diffusion et transport facilité à travers les membranes sulfoniques planes et tubulaires

par Marc Legras

Thèse de doctorat en Chimie physique

Sous la direction de Michel Métayer.

Soutenue en 2000

à Rouen .


  • Résumé

    Le couplage transport réaction est une des voies possibles pour accroître la permsélectivité d'une membrane ionique (M. E. I) vis-à-vis d'espèces non-ioniques. L'objectif de ce travail est d'étudier le transport facilité (T. F. ) de la phénylalanine (Phe) à travers les M. E. I. Perfluorosulfoniques planes et tubulaires. L'accent a été mis sur l'influence du contre-ion sur les propriétés d'équilibre et de transport. Les études d'équilibre montrent l'importance du rôle de l'eau dans la membrane. Des expériences de sorptions d'eau en microgravimétrie (I. G. A. ), ont montré la complexité des interactions eau/membrane dans les Nafion®. Les études de transport de Phe mettent en évidence l'influence des couches de polarisation (CLD). Dans l'optique d'une amélioration des transferts de matière, nous avons expérimenté l'influence de la configuration de la membrane et des conditions hydrodynamiques, sur les flux de Phe dans un système à symétrie cylindrique. Il en résulte que la présence de turbulateurs, placés périodiquement à la surface d'une fibre creuse, provoque une destruction des CLD et un gain de plus de 50% des débits transmembranaires. Une base théorique permettant le choix des paramètres caractéristiques de la membrane est établie et permet de modéliser les processus de transport d'acide aminé dans les M. E. I. L'étude expérimentale et systématique des flux de Phe, à travers la Nafion® plane et tubulaire, en régime stationnaire - pour divers débits et diverses concentrations sources- a permis d'exploiter ce modèle (la fonction de flux). Le bon accord obtenu entre les prévisions théoriques et les résultats expérimentaux a justifié notre démarche.


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  • Cote : 00/ROUE/S013
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