Etude thermodynamique de liquides ioniques non aqueux - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2006

Thermodynamic study of nonaqueous ionic liquids

Etude thermodynamique de liquides ioniques non aqueux

Johan Jacquemin

Résumé

The objective of this thesis is to broaden the knowledge of thermophysical and thermodynamic properties of ionic liquids and their mixtures with other fluids. Seven ionic liquids were chosen - 1-butyl-3-methylimidazolium tetrafluroborate, 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate, 1-butyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide, 1-ethyl-3- methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide, trimethyl-butylammonium bis(trifluoromethylsulfonyl) imide, 1-ethyl-3-methylimidazolium ethylsulfate and butyl-methylpyrrolidinium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide - in order to assess the influence of both the cations and anions on the measured properties. The first part of this work consisted of the study of thermophysical properties (density and viscosity) of ionic liquids and their mixtures with water, as a function of temperature between 293K and 423K and the composition at atmospheric pressure. The study of the densities of pure ionic liquids was carried out at different pressures, up to 40 MPa, which allowed determination of their mechanical coefficients. The second part of the study concentrated on the fluid phase equilibrium between an ionic liquid and another fluid. First, the solubility of eight gases - carbon dioxide, ethane, methane, nitrogen, oxygen, argon, hydrogen and carbon monoxide - in ionic liquids was studied between 283K and 343K ; at pressures close to atmospheric. Finally, the miscibility of ionic liquids with water and three alcohols - 1-hexanol, hexan-1,2-diol and cyclohexanol - was determined at different temperatures.
L'objectif de cette thèse est d'élargir les connaissances des propriétés thermophysiques et thermodynamiques des liquides ioniques ainsi que leurs mélanges avec d'autres fluides. Sept liquides ioniques ont été sélectionnés - le 1-butyl-3-méthylimidazolium tetrafluoroborate, le 1- butyl-3-méthylimidazolium hexofluorophosphate, le 1-butyl-3-méthylimidazolium bis(trifluorométhylsulfonyl) imide, le 1-éthyl-3-méthylimidazolium bis(trifluorométhylsulfonyl)imide, le triméthyl- butylammonium bis(trifluorométhylsulfonyl)imide, le 1-éthyl-3-méthylimidazolium éthylsulfate et le butyl-méthylpyrrolidinium bis(trifluorométhylsulfonyl)imide - afin d'étudier l'impact du cation et de l'anion sur les propriétés mesurées. La première étape des mesures réalisées a été consacrée à l'étude thermophysique (masse volumique et viscosité) des liquides ioniques et de leurs mélanges avec l'eau en fonction de la température comprise entre 293 et 423 K et de la composition à pression atmosphérique. L'étude de la masse volumique des liquides ioniques purs s'est poursuivie en fonction de la pression jusqu'à 40 MPa, ce qui a permis d'accéder à leurs coefficients mécaniques. La deuxième étape de mesure a consisté en l'étude des propriétés thermodynamiques d'équilibres entre phase associant un liquide ionique à un autre fluide. Tout d'abord, la solubilité de huit gaz - le dioxyde de carbone, l'éthane, le méthane, l'azote, l'oxygène, l'argon, l'hydrogène et le monoxyde de carbone - a été étudiée expérimentalement dans des liquides ioniques en fonction de la température comprise entre 283 et 343 K pour des pressions proches de l'atmosphérique. Finalement, la miscibilité des liquides ioniques avec l'eau et avec trois alcools - le hexan-1-ol, le hexan-1,2- diol et le cyclohexanol - a été déterminée à différentes températures.
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Dates et versions

tel-00693921 , version 1 (03-05-2012)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00693921 , version 1

Citer

Johan Jacquemin. Etude thermodynamique de liquides ioniques non aqueux. Chimie analytique. Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2006. Français. ⟨NNT : 2006CLF21659⟩. ⟨tel-00693921⟩
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