Influence des paramètres de synthèse sur les propriétés d'une optode chimique préparées par procédé sol-gel. Application à l'analyse en ligne de fortes acidités

• Auteur / Autrice : Christophe Bouzon
• Direction : Christian Guizard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie des matériaux
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : Montpellier 2

Mots clés

Mots clés contrôlés

Estimation de paramètres

Sol-gel, Procédé

Cyanines

Nitrique, Acide

Capteurs (technologie)

Combustibles nucléaires irradiés -- Traitement -- Déchets -- Élimination

Résumé

Une optode chimique a ete optimisee pour la mesure en ligne de fortes concentrations d'acide nitrique (1 a 10 n) issues de l'industrie du retraitement du combustible nucleaire. Le principe de fonctionnement de cette optode est base sur l'absorption de lumiere d'un indicateur colore, le chromoxane cyanine r (ccr) dont le spectre d'absorption evolue en fonction de l'acidite. Cet indicateur est emprisonne a la surface d'une fibre optique, dans une matrice de silice poreuse realisee par procede sol-gel. En s'appuyant sur l'etude de caracterisation de l'optode, il a ete possible de mener une etude de criblage sur les parametres de synthese en relation avec la reticulation du sol (par rmn 2 9si). Cette etude a ete realisee a l'aide d'un plan d'experimentation base sur une matrice d'experiences d'hadamard. Les parametres apparaissant comme les plus influents ont ete optimises a l'aide de reseaux uniformes de doelhert. Cette optimisation a permis de mettre en evidence une correlation quantifiable entre les reponses des optodes et les parametres de synthese des sols. Le parametre le plus influent est le ph de la phase aqueuse : lorsqu'il est fixe sous le point isoelectrique (pie) de la silice, le xerogel microporeux permet de fabriquer une optode dont le signal est stable au cours du temps. Parmi les autres parametres influents, le taux d'hydrolyse est fixe a r = 4 et la temperature de murissement a 55\c. Le precurseur le plus approprie est le tmos car il permet de fabriquer une couche qui se stabilise rapidement. Cette optode peut desormais fonctionner pendant plus de 6 mois en circulation continue d'acide nitrique 8 n (contre moins de 5 jours auparavant). Elle peut mesurer d'autres acides forts tels que les acides chlorhydrique et perchlorique.