Evaluation du potentiel de la spectroscopie de décharge luminescente pour l’étude de la spéciation du solide : Application au cas des revêtements anticorrosion à base de chrome.

par Julien Malherbe

Thèse de doctorat en Chimie analytique et environnement

Sous la direction de Olivier Donard.

Soutenue en 2008

à Pau .


  • Résumé

    Afin de gérer au mieux l’impact de ces déchets (tel que les véhicules en fin de vie) sur l’environnement, la Communauté Européenne s’est dotée d’une série de directives restreignant l’emploi de certains composés, reconnus pour leur nocivité, dans l’industrie automobile tel que le chrome hexavalent, composant essentiel des revêtements anticorrosion. La différentiation directe des espèces d’un élément dans un solide - la spéciation - est à l’heure actuelle réalisable de façon précise que par un petit nombre de technique analytique (principalement l’XPS et l’EXAFS/XANES). La Spectroscopie de Décharge Luminescente (via l’obtention de proportion métal/oxygène) représente une des voies de recherche de nouvelles techniques pour l’étude de la spéciation. Cette étude a permis de mettre en évidence les atouts (rapidité, analyse en profondeur, résolution…), les inconvénients (dommages liés à l’érosion ionique…) et les voies d’améliorations possibles (nettoyage par plasma, optimisation du balayage…) quant à l’emploi de cette technique pour la spéciation. En outre, elle a permis de montrer que la discrimination qualitative entre les revêtements contenant du chrome hexavalent et ceux n’en contenant pas était possible. En revanche, l’identification des espèces présentes est pour l’instant limitée aux échantillons simples (phase pure, non hydraté…) dont les revêtements anticorrosion ne font pas partie. La détermination des quantités de chrome hexavalent présentes dans les revêtements n’est également pas réalisable à l’heure actuelle pour ce type d’échantillons.


  • Résumé

    Solid-state speciation is today a growing tool in numerous technological and environmental problems. The impact on human health being dependant on the chemical form of an element, new regulations impose threshold concentrations on specific forms of elements, such as the hexavalent chromium used as anticorrosion coatings in the automotive industry, rather than their global concentrations. The choice of solid-state technique to unveil the speciation of a sample is quite restrictive (mainly XPS/AES and EXAFS/XANES) are the most reliable techniques in this field. However these highly complex techniques being difficult to implement as routine techniques, a pre-screening approach to choose the samples of interest prior further analysis could be useful. Such a fast technique as Glow Discharge Optical Emission Spectroscopy could, in certain cases, fulfill this role. This study highlights the advantages (speed, depth-resolved analysis, resolution…) and disadvantages (sputtering-induced damages…) of using this technique for speciation, and investigates the different possibilities of improvement. Additionally, the technique was found to be capable to differentiate the coatings containing hexavalent chromium and the others. However, at this time, the nature of the species can only be determined for relatively simple samples (pure phase, weakly hydrated…), which is not the case for anticorrosion coatings. Finally, the quantification of the hexavalent chromium content is not reachable to this point of development.

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  • Détails : 1 vol. (316 p.)
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  • Bibliothèque : Université de Pau et des Pays de l'Adour. Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : US 465550
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