Détermination expérimentale des propriétés thermodynamiques et étude des nanostructures de minéraux argileux

par Hélène Gailhanou

Thèse de doctorat en Physico-chimie des minéraux et thermodynamique

Sous la direction de Juan Olives Baños et de Jacques Rogez.

Soutenue en 2005

à Aix-Marseille 3 .

  • Titre traduit

    Experimental determination of thermodynamic properties and study of nanostructures of clay minerals


  • Résumé

    Les minéraux argileux sont très étudiés pour le confinement de déchets industriels ou radioactifs, mais leurs propriétés thermodynamiques, essentielles pour connaître leur comportement géochimique à long terme, sont rares et peu fiables. Nous déterminons, pour la première fois, l'ensemble des fonctions thermodynamiques de minéraux argileux, de référence internationale, du type illite, smectite et interstratifiés illite-smectite. L'étude des nanostructures, par METHR-EDX, révèle des résultats très originaux (présence d'illite trioctaédrique) et conduit à redéfinir précisément ces minéraux. Les enthalpies de formation, de mélange et d'hydratation, les capacités calorifiques, les entropies, les enthalpies libres de formation, entre 0 et 500K, sont obtenues pour les minéraux anhydres et hydratés, à l'aide de plusieurs méthodes calorimétriques (calorimétrie de dissolution, calorimétrie adiabatique, DSC). Des études d'équilibre en solution sont confrontées aux résultats calorimétriques.


  • Résumé

    Clay minerals are widely studied for industrial or nuclear waste confinement, but their thermodynamic properties, essential to know their chemical behaviour for long time periods, are rare and questionable. We determine, for the first time, all the thermodynamic functions of internationally referenced clay minerals, of illite, smectite and illite-smectite mixed-layer types. The study of nanostructures, by HRTEM-EDX, reveals very original results (presence of trioctahedral illite) and leads to an accurate redefinition of these minerals. Enthalpies of formation, of mixing, of hydration, heat capacities, entropies, Gibbs free energies of formation, from 0 to 500K, are obtained for anhydrous and hydrated minerals, using several calorimetric methods (dissolution calorimetry, adiabatic calorimetry, DSC). Studies by equilibrium in solution are compared to calorimetric results.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (262 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 201-207

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