Preparation, structure cristalline et proprietes des hexacyanoferrates de cuivre. Applications a la sorption du cesium

Copper hexacyanoferrates: preparation, structures and properties. Applications to the caesium sorption

• Auteur / Autrice : SOPHIE AYRAULT
• Direction : C. LOOS-NESKOVIC
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance en 1995
• Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

Cette etude se situe dans le cadre de la gestion des effluents radioactifs. Le principal radioisotope du cesium, le #1#3#7cs, est genant pour le stockage a long terme car sa decroissance degage de la chaleur. Parmi les materiaux susceptibles de pieger le cesium, nous avons etudie les hexacyanoferrates de cuivre, des fixateurs mineraux particulierement selectifs du cesium. Nous avons prepare differents types d'hexacyanoferrates de cuivre. Pour cela, nous avons utilise la precipitation (pour fabriquer cu#2fe#i#i(cn)#6. X h#2o et cu#3fe#i#i#i(cn)#6#2. X h#2o), la croissance localisee (k#2cufe#i#i(cn)#6) et la croissance en gel (na#2cufe#i#i(cn)#6. 10 h#2o). Nous avons porte une attention particuliere aux structures cristallines, qui se sont revelees tres diversifiees. En particulier, les composes mixtes alcalin-cuivre ne sont pas cubiques. Nous avons etudie la sorption du cesium sur cu#2fe#i#i(cn)#6. X h#2o et k#2cufe#i#i(cn)#6. Pour des temps de contact courts, la fixation du cesium est compensee par le passage en solution de cations du solide, des protons dans le cas de cu#2fe#i#i(cn)#6. X h#2o et des ions potassium pour k#2cufe#i#i(cn)#6. Des changements dans la structure cristalline ont pu etre mis en evidence pour des poudres laissees pendant plusieurs mois en contact avec le cesium. Nos essais montrent que la decontamination d'effluents radioactifs sur colonnes est possible: les effluents reels contiennent une faible masse de #1#3#7cs et le premier stade rapide de la cinetique suffit a le fixer. Nous avons etudie la stabilite a moyen terme des hexacyanoferrates de cuivre dans trois milieux: acide nitrique 0,1 m, eau permutee et une solution de libo#2 a ph=8. D'apres nos resultats, le compose cu#2fe#i#i(cn)#6. X h#2o apparait etre le plus stable. Le choix d'un hexacyanoferrate insoluble pour le stockage a long terme du #1#3#7cs necessiterait d'appronfondir ce type d'investigations