Contribution à l'optimisation des choix de membranes denses ionisables à perméabilité sélective dans les procédés d'électrodialyse et autres techniques séparatives à membranes

Contribution to the choices optimization of ion-exchange membranes with selective permeability, in electrodialysis processes and other separation technics of membranes

• Auteur / Autrice : Mahmoud Hafsi
• Direction : René Buvet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physicochimie appliquée à la biologie et biosimulation
• Date : Soutenance en 1991
• Etablissement(s) : Paris 12

Mots clés

Mots clés contrôlés

Conduction ionique

Électrodialyse

Membranes échangeuses d'ions

Résumé

Le developpement industriel des techniques separatives a membranes denses fonctionnalisees ionisables est tributaire du choix, parmi les membranes de ce type, de celles dont les proprietes sont optimales pour chaque application envisagee. Il importe donc de disposer de donnees d'origine experimentale sur les proprietes electrochimiques des membranes disponibles resultant d'un protocole d'etude commun, donc comparables les unes aux autres. A cette fin, pour etudier un nombre maximum de membranes ionisables, en particulier en ce qui concerne leurs capacites d'echange et leurs conductivites, il importe d'utiliser des techniques de mesure representant un compromis convenable entre rapidite et precision. Les resultats obtenus par nos soins, selon des techniques respectant cet imperatif, ont montre une grande diversite des proprietes caracteristiques des membranes disponibles en particulier pour ce qui concerne les conductivites equivalentes des ions h#+, oh#, k#+ et cl#, et en particulier la conductivite residuelle des ions h#+ dans les membranes anioniques. Ces resultats refletent egalement une grande variabilite de proprietes d'un lot de production a un autre ou meme d'un point a l'autre de certaines membranes, ce qui signifie que celles-ci ne peuvent etre considerees comme des produits chimiques definis. Nous avons egalement mene une etude comparative des permeabilites selectives de certaines membranes en presence d'ions de meme signe, de taille voisines tels que les ions cl# et no#3#, ou tres differentes tels que les ions h#+ et -ch#2ohch#2)#3nh#+, ou enfin de charges differentes tels que les ions na#+ et ca#+#+. Enfin, afin de conclure la demarche d'optimisation des choix de membranes engagees en serrant de plus pres les conditions pratiques d'emploi des membranes dans un procede donne, nous avons mis au point un materiel et un protocole d'essai d'electrodialyse en regime intentiostatique. L'utilisation de ce materiel a debouche sur la mise en evidence d'effets de dissociation de l'eau, au cours d'une electrodialyse, pour les courants superieurs aux courants limites de diffusion, aussi bien a l'interface compartiment de dilution-membrane echangeuse d'anions qu'a l'interface compartiment de dilution membrane echangeuse de cations