Coefficients de transport de particules browniennes en solution : approche experimentale et modelisation

par Thierry Olynyk

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de Pierre Turq.

Soutenue en 2001

à Paris 6 .

mots clés

Résumé

Les coefficients d'autodiffusion, le coefficient de diffusion mutuelle ainsi que la conductivite sont des proprietes de transport des ions en solution pouvant etre determinees experimentalement, par des calculs analytiques ou par simulation de dynamique brownienne. Nous avons compare ces methodes pour trois electrolytes en solution aqueuse : le tungstosilicate de sodium avec ou sans sulfate de sodium ajoute ; les chlorures de cryptate de potassium et de baryum ; le chlorure de potassium. La voltammetrie a signaux carres de potentiel a permis de mesurer le coefficient d'autodiffusion de l'ion tungstosilicate. La rmn impulsionnelle avec gradient de champ a ete le moyen de mesurer le coefficient d'autodiffusion des cryptates. La conductivite a ete mesuree classiquement par une cellule conductimetrique. Les systemes ont ete modelises et leurs proprietes simulees par dynamique brownienne dont les principes sont exposes. Nous montrons comment il est possible d'obtenir les differents coefficients de transport, en particulier le coefficient de diffusion mutuelle qui n'avait pas ete calcule jusque la par cette methode. Nous avons montre que l'ion tungstosilicate etait un bon modele de particule brownienne et avons determine son coefficient d'autodiffusion a dilution infinie en solution aqueuse. Les ions cryptate sont plus difficiles a modeliser. Le calcul du coefficient de diffusion mutuelle par dynamique brownienne a fourni un resultat correct pour le systeme simple chlorure de potassium et pourrait etre etendu a des systemes plus complexes.

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