Etude expérimentale de la spéciation du gallium et de la complexation de l'aluminium et du gallium avec l'ion acétate en solution aqueuse

Experimental study of gallium speciation and of aluminum and gallium-acetate complexing in aqueous solution

• Auteur / Autrice : Pascale Benezeth
• Direction : Jean-Louis Dandurand
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géochimie
• Date : Soutenance en 1994
• Etablissement(s) : Toulouse 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Acétates

Ions organiques

Composés complexes

Gallium

Composés organiques

Aluminium

Résumé

Ce travail a pour objectif d'acquerir des donnees thermodynamiques sur les especes aqueuses hydroxylees du gallium et sur les complexes de l'aluminium et du gallium avec l'ion acetate, en vue de mieux comprendre le transport et le partage de ces deux elements en milieu hydrothermal et superficiel. Les constantes d'hydrolyse du gallium ont ete determinees par des mesures de solubilite de gaooh (60-250c) en fonction du ph. Aux temperatures inferieures a 150c, les courbes de solubilite font apparaitre une discontinuite, vraisemblablement du a un changement de phase. Dans ce domaine de temperature, les constantes d'hydrolyse ont ete approchees par extrapolation a l'aide du modele de densite. Les resultats montrent que l'hydrolyse du gallium est importante meme en milieu tres acide. L'espece ga(oh)#4- est donc largement majoritaire dans le domaine de ph des solutions naturelles. La complexation de l'aluminium et du gallium avec l'ion acetate a ete etudiee par des mesures de solubilite en milieu acetique et en fonction du ph. Pour la premiere fois, il est montre que l'ion acetate forme des complexes avec les 3 especes chargees positivement de l'aluminium: alaco#2+, al(aco)#2+, al(oh)aco+ et al(oh)#2aco. La stabilite de ces complexes augmente avec leur charge et la temperature. Ils ont pu etre mis en evidence par spectroscopie rmn et raman qui indique qu'ils sont de type bidentate. L'hydrolyse importante du gallium ne permet de mettre en evidence a 60c que deux complexes avec ga(oh)#2+ et ga(oh)#2+ et un seul complexe a 150c avec ga(oh)#2+. Les constantes de formation calculees indiquent que les complexes formes avec le gallium sont plus stables que ceux de l'aluminium. Ceci est en bon accord avec le caractere plus covalent de la liaison ga-o par rapport a la liaison al-o