Les lanthanides dans les fluides géologiques : étude expérimentale des propriétés thermodynamiques standard et des solubilités

Lanthanides in geological fluids : experimental study of standard thermodynamic properties and of solubilities

• Auteur / Autrice : Emilie Pourtier
• Direction : François Gibert, Vladimir Mayer
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie-physique, Géochimie
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Clermont-Ferrand 2

Mots clés

Mots clés contrôlés

Fluides

Propriétés thermiques

Chaleur spécifique

Monazite

Métaux des terres rares

Terres rares

Résumé

Les propriétés thermodynamiques standard (PTS) des lanthanides (Ln3+) sont nécessaires pour prévoir leur transport dans les fluides hydrothermaux. De nouvelles PTS (volumes et capacités calorifiques molaires apparentes) des Ln3+ ont été déterminées jusqu'à 300°C et 300 bars à l'aide d'un densimètre à tube vibrant et d'un calorimètre différentiel à écoulement, en utilisant des solutions de triflates de (La3+,Nd3+, Gd3+, Yb3+). L'anion triflate (CF3SO3), stable à haute température, ne complexe pas avec Ln3+. Les PTS de HCF3SO3 et de NaCF3SO3 sont mesurées pour obtenir les PTS de CF3SO3. D'autre part, la solubilité du pôle pur de la monazite (NdPO4) étudiée entre 300°C et 800°C, à 2 kbars, dans H2O et H2O+NaCl, par perte de masse et par dilution isotopique, est prograde pour des pH neutres. L'étude de la spéciation de Nd3+ à 650°C et à 300°C, à 2 kbars, montre que seules les espèces hydroxylées sont présentes. Ces données permettent la révision des paramètres de Ln3+ dans le modèle HKF