Active Liquid/liquid Interfaces: contributions of non linear optics and tensiometry. - Archive ouverte HAL Access content directly
Theses Year : 2013

Active Liquid/liquid Interfaces: contributions of non linear optics and tensiometry.

Interfaces Liquides/Liquides Actives: Apport de l'Optique Non Linéaire et de la Tensiométrie.

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1
Pierre-Marie Gassin
  • Function : Author
  • PersonId : 944592

Abstract

Liquid-liquid extraction processes are widely used in the industrial fields of selective separation. Despites its numerous applications, the microscopic mechanisms which occur during a liquid-liquid extraction processes are really unknown specially at the liquid liquid interface. Thus, this work deals on the understanding of the phenomena which drive the mass transfer across a liquid liquid interface. Two experimental techniques were used in this work: dynamic interfacial tension measurement and non-linear optical experiments. Along with the use of this experimental approach, a numerical model describing the mass transfer dynamic has been developed. This model works under the assumption that both diffusion and a chemical step describing adsorption and desorption processes contribute to the global transfer kinetics. Model systems of surfactant molecules, chromophore molecules and complexing molecule were investigated at liquid/liquid and air/liquid interface. Interfacial phenomena like adsorption, surface aggregation and ion complexing were studied. Finally, the methodology developed in this work was applied to study an extractant molecule with potential industrial application.
Dans le cadre de la séparation sélective pour le traitement et la valorisation des combustibles nucléaires usés, l'extraction liquide/liquide est largement utilisée au niveau industriel. Néanmoins, ce procédé est encore mal compris en ce qui concerne les phénomènes physico-chimiques qui se produisent à l'interface liquide/liquide. Ce travail porte sur la compréhension de la dynamique de l'interface liquide nanométrique durant le transfert d'une espèce entre une phase aqueuse et une phase organique. Deux techniques expérimentales ont principalement été utilisées: la mesure de tension interfaciale et l'optique non linéaire. Ce travail a également donné lieu au développement d'un modèle numérique de dynamique de transfert de phase prenant en compte à la fois des phénomènes de transport diffusif proche de l'interface et une cinétique chimique sur l'interface décrivant les processus d'adsorption/désorption. Des systèmes modèles constitués de molécules surfactantes et/ou chromophores et/ou complexantes ont été étudiés aux interfaces air/liquide et liquide/liquide. L'adsorption/désorption, l'agrégation en surface, la complexation d'ion à une interface liquide et la structuration des systèmes ont ainsi pu être étudiées tant d'un point de vue des états d'équilibre que de la dynamique. Enfin, ces études ont été appliquées à un système d'intérêt industriel utilisé dans le procédé de dépollution DIAMEX.
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Dates and versions

tel-00852294 , version 1 (20-08-2013)

Identifiers

  • HAL Id : tel-00852294 , version 1

Cite

Pierre-Marie Gassin. Interfaces Liquides/Liquides Actives: Apport de l'Optique Non Linéaire et de la Tensiométrie.. Chimie-Physique [physics.chem-ph]. Université Claude Bernard - Lyon I, 2013. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00852294⟩
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