Expérimentation et modélisation des réactions de décomposition isotherme et isobare des solides. Application au sulfate de lithium monohydrate et au carbonate de calcium

• Main Author: Bouineau, Vincent
• Language: FRE
• Published: Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne 1998
• Subjects: [SPI:GPROC] Engineering Sciences/Chemical and Process Engineering; Sulfate de lithium monohydraté; Li₂SO₄; H₂O Sulfate de lithium anhydre; Carbonate de calcium; calcite; CaCO₃; Oxyde de calcium; CaO; déshydratation; décarbonatation; cinétique; mécanismes de germination-croissance; modèles géométriques; physico-chimie; mécanismes-réactionnels
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00841842; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/84/18/42/PDF/19980130-Bouineau-V-OCR.pdf

La décomposition d'un solide S₁ en un solide S₂ et un gaz G : S₁→S₂ + G, peut-être décrite par les processus de germination et de croissance de la nouvelle phase. Une modélisation géométrique peut permettre de déterminer la réactivité de croissance et la fréquence de germination. Nous avons étudié les variations de celles-ci en fonction des contraintes physico-chimiques température et pression du gaz produit. La méthode des décrochements et l'étude de grains uniques ont permis de valider les valeurs des vitesses obtenues. A ce stade, la modélisation physico-chimique, c'est-à-dire l'établissement d'un mécanisme réactionnel détaillé propre à chacun des deux processus est effectuée. La comparaison des vitesses théoriques issus des modèles aux variations expérimentales permettra de valider le mécanisme. L'effet smith-topley observe sur les variations expérimentales peut alors être expliqué par une variation de la taille des germes en fonction de la pression. De plus, l'étude de calcaires naturels a permis de faire apparaître une forte influence des impuretés sur les réactivités spécifiques de croissance et les fréquences spécifiques de germination lors de leur décomposition.