Extraction liquide-solide de UO22+ par divers matériaux organiques et inorganiques. Optimisation des procédés
Des informations générales:
Le niveau |
DOCTORAT |
Titre |
Extraction liquide-solide de UO22+ par divers matériaux organiques et inorganiques. Optimisation des procédés |
SPECIALITE |
Chimie Analytique & Environnement |
Page de garde:
Sommaire:
Introduction générale
I.1. Introduction
Chapitre I
Aperçu sur l’uranium
1.2. Principales propriétés de l’uranium.
1.2.1. L’uranium naturel.
1.2.1.1. L’uranium dans l’environnement.
I.2.1.2. Abondance et répartition
I.2.1.3. Les isotopes de l’uranium naturel
I.2.1.4. Mines d’uranium
I.2.1.5. Propriétés chimiques
I.3. Structure électronique et diagramme des orbitales moléculaires de UO22+
I.4. Données structurales des espèces uranyle aqueuses
I.5. Revue bibliographique sur l’extraction de l’uranium
Références
Chapitre II
Extraction Liquide-Solide & Adsorption
II.1. Introduction
II.2. Différentes méthodes de purification
II.2.1. La précipitation chimique
II.2.2. La fixation biologique
II.2.3. La flottation
II.2.4. L’électrolyse
II.2.5. Les procédés membranaires
II.2.6. L’extraction
II.3. L’extraction liquide-solide
II.3.1. Introduction
II.3.2. Principe
II.3.3. Historique
II.3.4. Choix de la phase solide
II.3.5. Mécanismes de l’extraction liquide-solide
II.3.5.1. Séparation par adsorption
II.3.5.2. Séparation par échange ionique
II.3.5.3. Séparation par partage
II.3.5.4. Séparation par complexation
II.3.5.5. Séparation par chélation.
II.3.6. Adsorption
II.3.6.1. Les types d’adsorption
II.3.6.1.a. Adsorption physique (ou physisorption)
II.3.6.1.b. Adsorption chimique (ou chimisorption)
II.3.6.2. Critères de distinction entre l’adsorption physique et chimique
II.3.6.3. Mécanisme d’adsorption
II.3.6.4. Les facteurs influençant l’adsorption
II.3.7. Avantages de l’extraction liquide-solide.
II.3.8. Applications de l’extraction liquide-solide.
II.4. Cinétique de sorption
II.4.1. Introduction
II.4.2. Modélisation des cinétiques de sorption
II.4.3. Processus global de sorption
II.4.3.1. Modèle du pseudo-premier ordre
II.4.3.2. Modèle du pseudo-second ordre
II.4.3.3. Modèle de Morris Weber
II.4.4. Modèles de diffusion
II.4.4.1. Cinétiques d’adsorption contrôlées par la diffusion externe
II.4.4.2. Cinétiques d’adsorption contrôlées par la diffusion intra-particulaire
II.5. Equilibre de sorption
II.5.1. Classification des isothermes d’adsorption
II.5.1.1. Classification selon Brunauer et coll.
II.5.1.2. Classification selon Giles et coll.
II.5.2. Modélisation des isothermes
II.5.2.1. Modèle de Langmuir
II.5.2.2. Modèle de Freundlich
II.5.2.3. Modèle de Temkin.
II.5.2.4. Modèle d’Elovich
II.5.2.5. Modèle de Dubinin-Radushkevich
II.5.2.6. Modèle de Sips
II.5.3. Approche thermodynamique
II.6. Etude par plan d’expériences
II.6.1. Introduction
II.6.2. Méthodologie des plans d’expériences
II.6.2.1. Plans factoriels complets
II.6.2.2. Domaines expérimentaux des facteurs
II.6.2.3. La modélisation
II.6.2.4. L’optimisation
II.6.3. Notion de modélisation mathématique.
II.6.4. Surfaces de réponse.
II.6.5. Les types de plans d’expériences
II.6.5.1. Plans factoriels complets
II.6.5.2. Plans fractionnaires
Références
Chapitre III
Les agents extractants
III.1. Introduction
III.2. Propriétés physico-chimiques des agents extractants utilisés pour l’EPS
III.2.1 Propriétés physiques
III.2.2. Propriétés chimiques
III.3. Extractants utilisés en EPS.
III.3.1. Les adsorbants polaires III.3.1.1. Les silices
III.3.1.2. Les silices greffées
III.3.1.3. Les alumines activées
III.3.1.4. Applications
III.3.2. Les adsorbants carbonés
III.3.2.1. Le charbon actif
III.3.2.2. Le carbone graphite poreux
III.3.2.3. Applications
III.3.3. Les échangeurs d’ions
III.4. Extractants utilisés en EPS.
III.4.1. Définition
III.4.2. Historique
III.4.3. Principe élémentaire de l’échange ionique.
III.4.4. Mécanisme d’échange ionique
III.4.5. Structure des REI
III.4.5.1. Le squelette organique
III.4.5.2. Groupes fonctionnels
III.4.5.2.a. Echangeurs de cations sulfoniques ou carboxylique fortement acides
III.4.5.2.b. Echangeurs de cations faiblement acides
III.4.5.2.c. Echangeurs d’anions
III.4.5.2.d. Autres types d’échangeurs
III.4.5.3. Contre ions mobiles
III.4.6. Caractéristiques générales des REI
III.4.7. Applications des REI
III.5. Généralités sur les résines Lewatit TP214 et Amberlite IRA 93.
III.5.1. Lewatit TP 214
III.5.2. Amberlite IRA 93.
III.6. Généralités sur la bentonite
III.6.1. Familles des argiles
III.6.1.1. Kaolinites
III.6.1.2. Smectites
III.6.1.3. Illites
III.6.2. Microstructure de la bentonite
III.6.2.1. Le feuillet
III.6.2.2. La particule primaire.
III.6.2.3. L’agrégat
III.6.3. Propriétés des argiles
III.6.3.1. Les modèles de sorption
III.6.3.2. Hydratation et gonflement
III.6.3.3. Interactions: smectites- cations
III.7. Généralités sur les particules magnétiques
III.7.1. Les nanoparticules magnétiques
III.7.1.1. Définition
III.7.1.2. Structure
III.7.1.3. Utilisation
III.7.2. Le ferrofluide
III.7.2.1. Définition
III.7.2.2. Propriétés magnétiques des ferrofluides
III.7.2.2.a. Propriétés magnétiques des particules
III.7.2.2.b. Comportement magnétique du ferrofluide
III.7.2.3. Stabilité colloïdale du ferrofluide.
III.7.2.3.a. Effet du pH
III.7.2.3.b. Effet de la nature des contre-ions
Références
I.1. Introduction
Chapitre I
Aperçu sur l’uranium
1.2. Principales propriétés de l’uranium.
1.2.1. L’uranium naturel.
1.2.1.1. L’uranium dans l’environnement.
I.2.1.2. Abondance et répartition
I.2.1.3. Les isotopes de l’uranium naturel
I.2.1.4. Mines d’uranium
I.2.1.5. Propriétés chimiques
I.3. Structure électronique et diagramme des orbitales moléculaires de UO22+
I.4. Données structurales des espèces uranyle aqueuses
I.5. Revue bibliographique sur l’extraction de l’uranium
Références
Chapitre II
Extraction Liquide-Solide & Adsorption
II.1. Introduction
II.2. Différentes méthodes de purification
II.2.1. La précipitation chimique
II.2.2. La fixation biologique
II.2.3. La flottation
II.2.4. L’électrolyse
II.2.5. Les procédés membranaires
II.2.6. L’extraction
II.3. L’extraction liquide-solide
II.3.1. Introduction
II.3.2. Principe
II.3.3. Historique
II.3.4. Choix de la phase solide
II.3.5. Mécanismes de l’extraction liquide-solide
II.3.5.1. Séparation par adsorption
II.3.5.2. Séparation par échange ionique
II.3.5.3. Séparation par partage
II.3.5.4. Séparation par complexation
II.3.5.5. Séparation par chélation.
II.3.6. Adsorption
II.3.6.1. Les types d’adsorption
II.3.6.1.a. Adsorption physique (ou physisorption)
II.3.6.1.b. Adsorption chimique (ou chimisorption)
II.3.6.2. Critères de distinction entre l’adsorption physique et chimique
II.3.6.3. Mécanisme d’adsorption
II.3.6.4. Les facteurs influençant l’adsorption
II.3.7. Avantages de l’extraction liquide-solide.
II.3.8. Applications de l’extraction liquide-solide.
II.4. Cinétique de sorption
II.4.1. Introduction
II.4.2. Modélisation des cinétiques de sorption
II.4.3. Processus global de sorption
II.4.3.1. Modèle du pseudo-premier ordre
II.4.3.2. Modèle du pseudo-second ordre
II.4.3.3. Modèle de Morris Weber
II.4.4. Modèles de diffusion
II.4.4.1. Cinétiques d’adsorption contrôlées par la diffusion externe
II.4.4.2. Cinétiques d’adsorption contrôlées par la diffusion intra-particulaire
II.5. Equilibre de sorption
II.5.1. Classification des isothermes d’adsorption
II.5.1.1. Classification selon Brunauer et coll.
II.5.1.2. Classification selon Giles et coll.
II.5.2. Modélisation des isothermes
II.5.2.1. Modèle de Langmuir
II.5.2.2. Modèle de Freundlich
II.5.2.3. Modèle de Temkin.
II.5.2.4. Modèle d’Elovich
II.5.2.5. Modèle de Dubinin-Radushkevich
II.5.2.6. Modèle de Sips
II.5.3. Approche thermodynamique
II.6. Etude par plan d’expériences
II.6.1. Introduction
II.6.2. Méthodologie des plans d’expériences
II.6.2.1. Plans factoriels complets
II.6.2.2. Domaines expérimentaux des facteurs
II.6.2.3. La modélisation
II.6.2.4. L’optimisation
II.6.3. Notion de modélisation mathématique.
II.6.4. Surfaces de réponse.
II.6.5. Les types de plans d’expériences
II.6.5.1. Plans factoriels complets
II.6.5.2. Plans fractionnaires
Références
Chapitre III
Les agents extractants
III.1. Introduction
III.2. Propriétés physico-chimiques des agents extractants utilisés pour l’EPS
III.2.1 Propriétés physiques
III.2.2. Propriétés chimiques
III.3. Extractants utilisés en EPS.
III.3.1. Les adsorbants polaires III.3.1.1. Les silices
III.3.1.2. Les silices greffées
III.3.1.3. Les alumines activées
III.3.1.4. Applications
III.3.2. Les adsorbants carbonés
III.3.2.1. Le charbon actif
III.3.2.2. Le carbone graphite poreux
III.3.2.3. Applications
III.3.3. Les échangeurs d’ions
III.4. Extractants utilisés en EPS.
III.4.1. Définition
III.4.2. Historique
III.4.3. Principe élémentaire de l’échange ionique.
III.4.4. Mécanisme d’échange ionique
III.4.5. Structure des REI
III.4.5.1. Le squelette organique
III.4.5.2. Groupes fonctionnels
III.4.5.2.a. Echangeurs de cations sulfoniques ou carboxylique fortement acides
III.4.5.2.b. Echangeurs de cations faiblement acides
III.4.5.2.c. Echangeurs d’anions
III.4.5.2.d. Autres types d’échangeurs
III.4.5.3. Contre ions mobiles
III.4.6. Caractéristiques générales des REI
III.4.7. Applications des REI
III.5. Généralités sur les résines Lewatit TP214 et Amberlite IRA 93.
III.5.1. Lewatit TP 214
III.5.2. Amberlite IRA 93.
III.6. Généralités sur la bentonite
III.6.1. Familles des argiles
III.6.1.1. Kaolinites
III.6.1.2. Smectites
III.6.1.3. Illites
III.6.2. Microstructure de la bentonite
III.6.2.1. Le feuillet
III.6.2.2. La particule primaire.
III.6.2.3. L’agrégat
III.6.3. Propriétés des argiles
III.6.3.1. Les modèles de sorption
III.6.3.2. Hydratation et gonflement
III.6.3.3. Interactions: smectites- cations
III.7. Généralités sur les particules magnétiques
III.7.1. Les nanoparticules magnétiques
III.7.1.1. Définition
III.7.1.2. Structure
III.7.1.3. Utilisation
III.7.2. Le ferrofluide
III.7.2.1. Définition
III.7.2.2. Propriétés magnétiques des ferrofluides
III.7.2.2.a. Propriétés magnétiques des particules
III.7.2.2.b. Comportement magnétique du ferrofluide
III.7.2.3. Stabilité colloïdale du ferrofluide.
III.7.2.3.a. Effet du pH
III.7.2.3.b. Effet de la nature des contre-ions
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