Etude de la coprécipitation des cations FeII et FeIII en milieu sulfaté : influence des ions phosphate et carbonate

par Antoine Géhin

Thèse de doctorat en Physique et chimie de la matière et des matériaux

Sous la direction de Jean-Marie Génin.


  • Résumé

    La coprécipitation des cations ferreux FeII et ferriques FeIII est étudiée en milieu sulfaté. Les suivis du potentiel et du pH lors des coprécipitations sont couplés à la caractérisation des phases solides par diffraction des rayons X et par spectrométrie Mössbauer. Les phases solides présentes au cours de la coprécipitation sont l'hydroxyde ferreux Fe(OH)2, la rouille verte sulfatée FeII4 FeIII2 (OH)12 SO4 · 8H2O, la magnétite Fe3O4, la gœthite a-FeOOH et un sel basique ferrique. Un diagramme stœchiométrique des phases solides a été tracé, constituant l'outil adéquat de cette étude. Nous avons également étudié l'influence des ions phosphate et carbonate sur la coprécipitation. Les ions carbonate se substituent aux ions sulfate pour former la rouille verte carbonatée FeII4 FeIII2 (OH)12 CO3 · 2H2O. Par ailleurs, en conditions anoxiques, cette rouille verte se transforme en magnétite et hydroxyde ferreux. Nous avons montré que les ions phosphate stabilisent la rouille verte carbonatée, en s'adsorbant sur les faces latérales des cristallites.


  • Résumé

    The coprecipitation of the ferrous FeII and ferric cations FeIII is studied in sulphated medium. The follows of the potential and the pH during the coprecipitations are coupled with the characterisation of the solid phases by X-rays diffraction and Mössbauer spectroscopy. The solid phases present during the coprecipitation are ferrous hydroxide Fe(OH)2, sulphated green rust FeII4 FeIII2 (OH)12 SO4 · 8H2O, magnetite Fe3O4, the gœthite a-FeOOH and a ferric basic salt. A stœchiometric diagram of the solid compounds was plotted, and it becomes the appropriate tool of this study. We also studied influence of phosphate and carbonate anions on the coprecipitation. The carbonate ions replace the sulphate ions, in order to form the carbonate green rust FeII4 FeIII2 (OH)12 CO3 · 2H2O. In addition, in anoxic conditions, this green rust is transformed into a mixture of ferrous hydroxide and magnetite. We showed that phosphate ions stabilise carbonated green rust, by adsorption on the side faces of the crystallites.

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Informations

  • Détails : 298 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Lorraine (Villers-lès-Nancy, Meurthe-et-Moselle). Direction de la Documentation et de l'Edition - BU Sciences et Techniques.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : SC N2002 148
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