Recherche Avancée

Thèse soutenue

Dissolution en suspension et en position d'intercalation des formes hydrolysées de l'aluminium en interaction avec des ligands organiques

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Auteur / Autrice : Elisabeth Molis
Direction : Jean-Yves Bottero, Fabien Thomas
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Géosciences et matières premières
Date : Soutenance en 1996
Etablissement(s) : Vandoeuvre-les-Nancy, INPL
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire environnement et minéralurgie (Vandoeuvre-les-Nancy)
Jury : Président / Présidente : Jean-Maurice Cases

Résumé

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Les études concernant l'évolution chimique et structurale d'espèces d'aluminium en présence de salicylate ont été menées en combinant plusieurs méthodes d'analyses telles que l'électrophorèse, les spectroscopies infrarouges et RMN, les méthodes thermiques et de diffusion de rayonnement. Dans les cas étudiés, les agrégats d'Al13, la gibbsite et la montmorillonite intercalée par l'Al13, ces méthodes nous ont permis de mettre en évidence des changements structuraux important, du à la dissolution de l'aluminium en fonction de la concentration en ligand organique. L’interaction entre les espèces d'aluminium hydrolyse et le salicylate révèle deux phénomènes: la complexation et la dissolution. L’étude de la complexation nous a permis de mettre en évidence la nature et le type de complexation entre l'aluminium et le salicylate. Aux faibles concentrations en ligand, la complexation se fait sur les sites les plus réactifs, les sites charges Al-OH2+. Elle a pour effet de neutraliser le système et donc de condenser la structure des agrégats. Aux fortes concentrations en ligand, la complexation se poursuit sur les sites neutres, ce qui provoque la rupture des liaisons Al-O. La nature du complexe entre l'aluminium et le salicylate est un bidentate impliquant les oxygènes du groupement carboxyl. Ce complexe observé par IR est identique pour les agrégats et pour la gibbsite. La complexation entre le salicylate et l'aluminium a pour conséquence la dissolution des espèces étudiées. La caractéristique la plus marquante, observée pour les trois cas étudiés, est le fait que la dissolution ne commence que lorsque l'on apporte un excès de charge dans le système. La dissolution provoque des modifications structurales à plusieurs échelles sur les agrégats et la montmorillonite-Al13 mais pas sur la gibbsite: échelle locale, semi-locale et à grande distance. La cinétique de dissolution est quant à elle très différente selon la nature et l'environnement de l'aluminium