Recherche Avancée

Thèse soutenue

Aspects structuraux et thermodynamiques de la complexation en solution aqueuse de lanthanides trivalents par des dérivés hydrophobes de l'acide tartrique, par l'acide gluconique et des molécules apparentées. Perspectives pour l'extraction liquide-liquide de ces cations

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Auteur / Autrice : Sébastien Giroux
Direction : Patrice Rubini
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie et physicochimie moléculaires
Date : Soutenance en 1999
Etablissement(s) : Nancy 1
Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université Henri Poincaré Nancy 1. Faculté des sciences et techniques

Résumé

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Ce mémoire est consacré à l'étude de la complexation des ions lanthanide(III) par diverses molécules et à la synthèse de molécules hydrophobes capables de les extraire d'une solution aqueuse. Son objet est de décrire les systèmes obtenus par la détermination des constantes de formation des espèces et par la description de leur structure. Le but est aussi d'aboutir à une complexation sélective des lanthanides(III) vis-à-vis des actinides(III), ce qui présente un grand intérêt dans le retraitement et le stockage des déchets radioactifs. Les études de complexation ont été suivies par potentiometrie, RMN, spectroscopie UV - visible et dichroïsme circulaire. Les premiers mélanges étudiés sont les couples lanthanide (III) - acide gluconique (lh). Le système de complexes qu'ils forment a été décrit et des structures ont été précisées ; une forte complexation est mise en évidence. L'espèce mlh 2 induit une sélectivité entre les lanthanides (III) de l'ordre de celle obtenue avec l'edta et son caractère non chargé permet d'envisager l'usage de l'acide gluconique comme extractant. L'emploi de ligands voisins de l'acide gluconique, porteurs d'une fonction aminé : acide glucosaminique ou glucamine, retarde le début de la complexation jusqu'a ph = 6 7. L'espèce neutre mlh 2 se forme aussi. Afin d'utiliser les propriétés complexantes de l'acide gluconique et son caractère sélectif vis-a-vis des lanthanides(III), la synthèse de molécules dérivées portant une longue chaine alkyle à caractère hydrophobe a été effectuée pour les employer en tant qu'agents extractants. Une méthode originale de la préparation de tartramides est présentée. Elle se fait par amidation d'une des fonctions carboxylique de l'acide tartrique par une amine grasse. Ces molécules, tensioactives, complexent les lanthanides(III) (existence du complexe neutre mlh 2) et les extraient dans une phase organique en utilisant le phosphate de tri-n-butyle comme co-extractant.