Apport des spectroscopies moléculaires à l'étude des mécanismes de fixation des ions métalliques polluants par les substances humiques : complexation de Al(III), Pb(II) et Zn(II) par des systèmes modèles

par Laëtitia Dangleterre

Thèse de doctorat en Structure et dynamique des systèmes réactifs

Sous la direction de Jean-Paul Cornard.

Soutenue en 2007

à Lille 1 .


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  • Résumé

    Les substances humiques (SH) sont issues de la dégradation de résidus organiques et représentent la partie la plus importante de la matière organique des systèmes naturels. Les SH sont capables de piéger de nombreux polluants comme les métaux lourds et jouent donc un rôle majeur dans la rétention des ions métalliques. Leurs propriétés complexantes sont dues principalement à certaines fonctions récurrentes : les groupements carboxyliques et phénoliques. Dans une 1ère partie, l'étude de la complexation de molécules modèles possédant des sites similaires à ceux rencontrés dans les biopolymères naturels a permis d'évaluer les capacités complexantes des fonctions les plus répandues (catéchol, hydroxy-carbonyle et acide carboxylique). L'association de techniques spectroscopiques et de calculs de chimie quantique a permis d'établir un classement des pouvoirs chélatants des composés mono-sites vis-à-vis des ions métalliques Al (III) , Pb(II) et Zn(II), et a montré que ce type de classement est conservé lorsque les sites sont en compétition au sein d'une même structure. Dans une 2nde partie, l'examen par fluorescence synchrone de la complexation des 3 métaux polluants par un acide humique standard (AH) a mis en évidence des comportements différents pour chacun d'eux, reflétant des mécanismes de fixation distincts et une spécificité des interactions métallo-humiques. Nous avons ainsi pu établir un classement du pouvoir complexant de AH vis à vis des 3 cations, en accord avec celui obtenu pour les modèles. Enfin, la compétition entre AH et deux molécules organiques de faible poids moléculaires a montré que les pourcentages de polluants extraits de l'acide humique sont faibles et que celui-ci reste un véritable « réservoir toxique» au sein des milieux naturels.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (257 p.)
  • Annexes : Bibliogr. à la suite de chaque chapitre. 268 réf.

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  • Bibliothèque : Université des sciences et technologies de Lille (Villeneuve d'Ascq, Nord). Service commun de la documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 50376-2007-139
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