Analyses theorique et experimentale des interactions ioniques dans l'adsorption de poly acide acrylique sur plusieurs alumines. Application aux proprietes concentrees rheologiques de ces alumines

Theoretical and experimental analysis of ionic interactions in the adsorption of polyacrylic acid on several aluminas. Relation to the rheological properties of concentrated alumina suspensions

• Auteur / Autrice : Laurent Dupont
• Direction : Alain Foissy
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1993
• Etablissement(s) : Besançon

Résumé

Les interactions ioniques jouent un role important dans la reaction d'adsorption des polyelectrolytes sur les surfaces minerales, soit par un phenomene d'ecrantage, soit par des reactions plus specifiques d'adsorption et de complexation. La concentration ou la nature des sels introduits dans le systeme peut modifier la quantite adsorbee d'un polymere et sa dependance avec le ph. Cette etude est consacree a l'analyse de l'adsorption d'acide polyacrylique sur plusieurs alumines differant par leur teneur en ions calcium et magnesium. Dans la premiere partie du travail nous nous interessons a la caracterisation electrochimique interfaciale des alumines. Nous analysons les equilibres d'echange des ions divalents entre la solution et la surface des mineraux. Les mesures d'adsorption de l'acide polyacrylique sont realisees sur chaque alumine a differents ph et en fonction de la teneur en extrait sec. Une serie de mesures est aussi effectuee parallelement sur une alumine pure afin de confirmer l'influence des ions divalents ajoutes intentionnellement. Les resultats precedents sont utilises pour analyser le comportement rheologique des suspensions concentrees d'alumine en presence d'acide polyacrylique. Un phenomene d'agregation des suspensions apparait lorsque la concentration d'ions calcium excede la capacite de complexation des motifs acryliques. L'hypothese la plus vraisemblable pour expliquer ce resultat serait l'apparition d'une force attractive interparticulaire due a un phenomene de correlation de charges induit par le calcium libre. Enfin, nous avons pu reproduire l'influence des facteurs electrochimiques sur l'adsorption de l'acide polyacrylique, en elaborant un modele capable de prendre en compte les interactions electriques dans l'interface, les reactions d'ionisation de la surface et du polymere ainsi que les reactions de complexation avec les ions calcium