Thèse soutenue

Protection de l’acier au carbone contre l’entartrage par un traitement à base de polymère non toxique et dopage aux cations cuivre et zinc
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Auteur / Autrice : Manel Gritli
Direction : Olivier HornerYasser Ben Amor
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie
Date : Soutenance le 19/11/2019
Etablissement(s) : Sorbonne université en cotutelle avec Université de Tunis El Manar
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Chimie physique et chimie analytique de Paris Centre (Paris ; 2000-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Interfaces et systèmes électrochimiques (Paris ; 1967-....)
Jury : Président / Présidente : Khaled Alouani
Examinateurs / Examinatrices : Christel Laberty-Robert, Hubert Perrot, Hélène Cheap-Charpentier
Rapporteurs / Rapporteuses : Hervé Muhr, Leila Dhouibi

Résumé

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Le phénomène d’entartrage, principalement lié à la précipitation du carbonate de calcium (CaCO3) est très largement rencontré dans les industries et les circuits utilisant de l’eau. Sa présence entraîne des problèmes à la fois techniques et économiques. La prévention et la mise en place de moyens de lutte contre l’entartrage constituent une préoccupation majeure des chercheurs qui s’intéressent à ce phénomène. Ce travail de thèse décrit l’influence des cations métalliques cuivre (II) et zinc (II) sur la précipitation de CaCO3. La première partie met l’accent sur l’effet inhibiteur de ces ions vis-à-vis de l’entartrage, dans des eaux synthétiques de 25 et 50°F. Les investigations sont menées en utilisant la méthode de précipitation contrôlée rapide (PCR) et la microbalance à cristal de quartz avec une surface pré-entartrée (SQCM). Ces mesures permettent de suivre le processus de germination et de croissance du carbonate de calcium en solution et sur la surface métallique pré-entartrée. Les résultats montrent que les ions Zn2+ et Cu2+ jouent un rôle important sur la cinétique de la formation de CaCO3. Ils agissent comme des retardateurs du phénomène d’entartrage. La deuxième partie est dédiée à l’étude du phénomène d’entartrage sur une surface en acier prétraitée par un film hybride organique-inorganique (films à bases de polysiloxanes) déjà testé contre la corrosion, élaboré par le procédé sol–gel. Les méthodes QCM et la chronoampérométrie (CA) ont permis le suivi de la cinétique de précipitation du carbonate de calcium sur la surface recouverte par les polymères synthétisés dopés aux cations cuivre et zinc. L’idée est d’agir directement sur la surface métallique en contact de l’eau sans modifier la composition et la nature de l’eau en question. Les résultats obtenus ont montré que le dopage des cations métalliques améliore l’effet antitartre du film.