Etude du mécanisme et de la cinétique du transport biomimétique de cations métalliques à travers une membrane liquide supportée

• Auteur / Autrice : Lionel Canet
• Direction : Patrick Seta
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie théorique, physique, analytique
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Montpellier 2

Mots clés

Mots clés contrôlés

Spectroscopie d'impédance

Lasalocide

Ionophores

Cinétique chimique

Théorie du transport

Cations

Membranes échangeuses d'ions

Solutions aqueuses (chimie)

Extraction (chimie)

Métaux lourds -- épuration -- thèses

Résumé

Ce memoire de these traite de l'extraction de metaux lourds polluants sous forme cationique. Nous essayons d'elaborer des membranes capables d'extraire selectivement ces cations. Nous avons retenu la technique de mls a transport facilite qui optimise les performances des membranes liquides en les stabilisant. Nous avons choisi comme complexant une molecule d'origine naturelle le lasalocide a qui est un antibiotique polyether carboxylique. Cette molecule complexe tres bien les cations bivalents. Il s'agit d'un acide faible qui permettra selon son etat de protonation d'induire un transport cationique. Ce complexant est commercial et son cout n'est pas prohibitif. Le nitrophenyloctylether (npoe) s'est avere etre le meilleur solvant. La mls est placee entre deux phases aqueuses de ph differents. Le ph de la phase source qui contient le cation a extraire est basique. A ce ph, le lasalocide deprotone va complexer le cation metallique. La phase receptrice est conditionnee de facon a ce que son ph plus acide permette la decomplexation et donc l'extraction du cation metallique par liberation dans la phase receptrice. Nous avons optimise les parametres physico-chimiques pour le transport du cadmium. Le mecanisme de transport facilite a ete etabli a partir des resultats electrochimiques : potentiel de membrane et spectroscopie d'impedance. Nous avons alors constate que ce type de systeme presente une fuite en protons. Cette fuite a ete caracterisee dans des conditions de circuit ferme. Elle est liee au choix du npoe qui se comporte comme un conducteur de protons. Nous avons compare le transport du cadmium a celui d'autres especes cationiques divalentes polluantes telle que le plomb ou le zinc. Des especes monovalentes comme l'argent ont ete egalement separees efficacement par ce type de membrane. Nous montrons que le plomb est le cation divalent le mieux transporte par ce systeme meme lorsqu'il est mis en competition avec le cadmium a la meme concentration. L'etude a montre que le transport des metaux est affecte par les parametres electriques interfaciaux et en particulier que le potentiel de membrane influence les flux de cations. Ce potentiel est principalement le resultat de la fuite en protons. En conclusion, nous pouvons dire que ce type de systeme peut etre assez selectif et qu'un couplage a d'autres procedes permettrait la recuperation directe des cations sous forme de metal solide.