Thèse soutenue

Influence de l'acide silicique sur la rétention du sélénium (IV) sur des oxydes de fer

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Auteur / Autrice : Norbert Jordan
Direction : Nicolas Marmier
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie
Date : Soutenance en 2008
Etablissement(s) : Nice
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences fondamentales et appliquées (Nice2000-....)

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Mots clés libres

Résumé

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Durant ce travail de thèse, l’influence de l’acide silicique sur la rétention du sélénium (IV) sur la goethite, l’hématite et la magnétite a été étudiée, avec pour objectifs une meilleure compréhension des processus et mécanismes mis en jeu. Suite à plusieurs types d’expériences de sorption en batch, nous avons démontré que l’acide silicique se sorbait à la surface des trois matériaux étudiés sur une large gamme de pH, avec pour conséquence une modification de la réactivité globale de la surface des solides. Les courbes de sorption obtenues ont été modélisées à l’aide du modèle de complexation de surface à 2 pK en considérant la formation de deux complexes de surface monodentale =FeH3SiO4 et =FeH2SiO4. Les isothermes de saturation, au cours desquelles des concentrations croissantes en acide silicique étaient introduites, nous ont permis d’observer le probable présence d’un changement de mécanismes durant l’adsorption : une première étape où se formait une monocouche d’acide silicique, suivie d’une deuxième étape durant laquelle la formation de minéraux silicatés ou une précipitation de surface d’une couche couvrante de silice pourraient avoir lieu. Ces phénomènes ont été mis en évidence par spectroscopie XPS et RAMAN. Ensuite, à l’aide d’expériences d’adsorption en conditions anoxiques en présence des deux éléments d’intérêt introduits simultanément et séquentiellement dans les suspensions, nous avons mi en évidence l’existence d’un phénomène de compétition entre le sélénium (IV) et l’acide silicique pour les sites de surface de la goethite, de l’hématite ainsi que de la magnétite. La spectroscopie XPS a démontré l’absence de réduction du sélénium (IV) à la surface de la magnétite dans nos conditions expérimentales. Finalement, nous avons étudié l’interaction entre une couche de magnétite électrodéposée à la surface d’une plaque de fer et le sélénium (IV) en conditions anoxiques. Les analyses en spectroscopie XPS et RAMAN nous ont permis d’observer la réduction du sélénium (IV) en sélénium élémentaire.