Thèse soutenue

Extraction liquide-liquide et solide-liquide des lanthanides par des β-dicétones hétérocycliques et des ligands N-donneurs,libres ou immobilisés sur des silices mésostructurées

FR  |  
EN
Auteur / Autrice : Elias Bou Maroun
Direction : Geneviève Goetz
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie analytique
Date : Soutenance en 2004
Etablissement(s) : Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008)

Mots clés

FR

Résumé

FR  |  
EN

L'extraction liquide-liquide de terres rares trivalentes Ln(III) (Ln : La, Eu, Lu), à partir de milieux aqueux nitriques, par la bis-acylpyrazolone 1,12-bis(1´-phényl-3´-méthyl-5´-hydroxy-4´-pyrazolyl)-dodecane-1,12-dione (HL-(CH2)10-LH) a été étudiée. L'extraction est d'autant plus efficace que le numéro atomique de l'élément à extraire est élevé (La < Eu < Lu). Elle se fait à plus bas pH que l'extraction par les 4-acyl-5-hydroxypyrazoles simples (HL). La présence de la 2,4,6-tri(2-pyridyl)-1,3,5-triazine, TPTZ, agent de solvatation de type 3N-donneur, provoque un effet synergique important ; TPTZ impose l'ordre d'extraction synergique : La < Lu < Eu. L'extraction solide-liquide des Ln(III) par des silices mésostructurées dopées par les extractants utilisés en extraction liquide-liquide a été également étudiée. Les silices dopées ont été synthétisées à basse température selon le procédé sol-gel en utilisant les micelles de bromure de cétyltriméthylammonium, CTAB, comme agent pour structurer la porosité (synthèses de type MCM-41). Elles ont été caractérisées par porosimétrie à l'azote, diffraction des rayons X, microscopie électronique à balayage MEB, microscopie électronique à transmission MET et granulométrie laser. Les silices dopées sont déstructurées par rapport aux silices lamellaires obtenues quand le mélange synthétique ne contient pas d'extractant ; cependant, le matériau dopé conserve une grande surface spécifique (990 à 1230 m2. G-1) et reste mésoporeux. L'extraction solide-liquide par les silices dopées par HL ou HL-(CH2)10-LH est plus efficace à bas pH que l'extraction liquide-liquide ; en outre, elle est plus rapide. La stoechiométrie du complexe extrait et la capacité d'extraction de l'europium par HL-(CH2)10-LH sont comparables pour les extractions solide-liquide et micellaire. La stoechiométrie des bis-acylpyrazolonates, extraits par les trois techniques différentes, est fonction de la technique d'extraction utilisée, mais aussi des concentrations initiales des espèces chimiques dans chacune des phases. Pour l'europium, avec une silice dopée par HL-(CH2)10-LH et TPTZ, on observe une synergie d'extraction modérée. Le rapport métal/acylpyrazolonate, dans le complexe extrait par la silice dopée par HL-(CH2)10-LH seule (1:2) Eu(L-(CH2)10-L)(L-(CH2)10-LH), diffère de celui qui existe dans le complexe synergique (1:3) Eu(L-(CH2)10-LH)3(TPTZ). La capacité d'extraction de l'europium est de 0,18 mmol/g : 200 fois plus importante que celles des silices imprégnées.