Vieillissement simulé ou naturel de la matière organique. Apport du traitement chimiométrique des données spectroscopiques. Conséquences environnementales et aide à l'exploration pétrolière

Simulated or natural ageing of the organic matter. Contribution of treatment of spectroscopic data by chemometric methods. Environmental consequences and assistance to petroleum exploration.

• Auteur / Autrice : Ouissam Abbas
• Direction : Jacky Kister, Catherine Rébufa
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physico-chimie, analyse et spectrométries moléculaires
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Aix-Marseille 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Chimiométrie

Spectroscopie de fluorescence

Fourier, Spectroscopie infrarouge à transformée de

Phénol

Pétrole

Résumé

La caractérisation de la matière organique avant et au cours d'un processus de vieillissement est un paramètre très important pour les professionnels de différents secteurs industriels. Car appréhender les processus gérant son évolution, permet de mieux comprendre ses origines, les mécanismes de sa genèse et de déterminer ses différents rôles environnementaux au sein d'écosystèmes naturels ou artificiels, et notamment lorsqu'il s'agit d'une aide à l'exploration pétrolière ou d'améliorer les procédés de dépollution des milieux aquatiques. Cette démarche nécessite cependant la mise en place d'une méthodologie analytique efficace. Dans cette optique, une nouvelle approche des techniques spectroscopiques (IRTF et fluorescence) a été utilisée en traitant les données spectrales à l'aide d'outils chimiométriques exploratoires, d'automodélisation et prédictifs (ACP, SIMPLISMA et PLS) afin d'établir une corrélation structure ~ réactivité de différentes matières organiques. L'objectif a été d'une part de différencier des huiles pétrolières en cherchant à authentifier leurs origines géographiques, leurs données géologiques, évaluer leur degré de maturité et de biodégradation. D'autre part, cette démarche a permis de suivre la photodégradation du phénol en milieu aqueux, de déterminer des profils de concentration relatifs aux constituants réactionnels, donc d'estimer l'efficacité du processus d'élimination de ce polluant et le devenir des photoproduits. Les résultats montrent que cette démarche analytique est en accord avec les réponses des techniques usuelles, qu'elle a un caractère innovant dans le domaine de l'industrie pétrolière et de l'environnement tout en assurant des informations fiables, pertinentes et rapides à obtenir.

The characterization of the organic matter before and during a process of ageing is a very significant parameter for the professionals of various industrial sectors. The knowledge of its evolution processes is important to a better understand of its origins, mechanisms of its genesis and to determine its various environmental roles in natural or artificial ecosystems, in particular when the aim is to help the oil exploration or to improve the depollution processes of the aquatic environments. Thus, an effective analytical methodology is necessary. For this, a new approach of use of the spectroscopic techniques (infrared and fluorescence) is to treat spectral data by chemometric tools (ACP, SIMPLISMA and PLS) in order to establish a correlation structure ~ reactivity of the organic matter. The first objective was to authenticate the geographical origins of oils, their geological data, to evaluate their degree of maturity and biological biodegradation. In addition, this methodolgy made it possible to follow the photodegradation of phenol in aqueous solutions, to determine the concentration profiles of intermediary compounds. Thus, the effectiveness of the process has been estimated in terms of the elimination of the polluant and its photoproducts. The conclusions of this analytical procedure, which is innovating in the environmental field and petroleum industry, are in agreement with the the classical techniques. Reliable and relevant informations have been rapidly obtained with low cost.