Etude des interactions ioniques entre des solutions d'electrolytes et diverses alumines analyse de l'interaction du calcium sur une alumine a ph = 11 et impact sur les proprietes rheologiques en pate

• Auteur / Autrice : Alain Jacquet
• Direction : Alain Foissy
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Besançon

Résumé

Les interactions ioniques entre la surface d'une poudre minerale et une solution aqueuse d'electrolyte jouent un role essentiel sur les proprietes electrochimiques des particules et sur les proprietes rheologiques des suspensions concentrees en solide. Notre etude est consacree a l'analyse des proprietes electrochimiques de l'interface de trois alumines, de granulometrie et de purete variables, dans des solutions aqueuses d'ions, en particulier d'ions a interaction specifique, pour servir de base a l'etude parallele des proprietes rheologiques de suspensions concentrees de ce mineral. La premiere partie de ce travail consiste en une caracterisation physique, chimique puis electrochimique interfaciale de chaque alumine. Nous analysons les echanges d'ions surface-solution et les proprietes electrocinetiques des particules (mesures microelectrophoretiques et acoustophoretiques) en fonction du ph. Les differences entre les alumines sont expliquees par la presence ou la teneur en impuretes superficielles. Ces resultats sont valides par un modele d'ionisation et de complexation de surface. La caracterisation rheologique de deux des alumines montre que les variations de viscosite et de seuil d'ecoulement, avec le ph ou la teneur en impurete, sont tres bien correlees avec les variations de charge des particules (). A proprietes d'ecoulement egales la concentration massique des particules est cependant deux fois plus importante dans le cas de l'alumine de taille plus grande. Apres avoir mesure l'impact de diverses especes ioniques, a ph acide et basique, sur les proprietes electrocinetiques des alumines, nous completons l'etude par une analyse des interactions de l'ion calcium a ph = 11 via des mesures d'adsorption et une caracterisation rheologique. Cette etude permet de decrire les modifications chimiques de la surface suite a l'ajout de calcium. Nous associons ces observations aux variations rheologiques mesurees et discutons du passage dilue/concentre (en solide).