Experimental and kinetic study of isothermal and isobaric reactions of decomposition of solids : application to lithium sulfate monohydrate and calcium carbonate
Expérimentation et modélisation des réactions de décomposition isotherme et isobare des solides. Application au sulfate de lithium monohydrate et au carbonate de calcium
Résumé
No english abstract
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.
Mots clés
Sulfate de lithium monohydraté
H<sub>2</sub>O Sulfate de lithium anhydre
Li<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>
Carbonate de calcium
calcite
CaCO<sub>3</sub>
Oxyde de calcium
CaO
déshydratation
décarbonatation
cinétique
mécanismes de germination-croissance
modèles géométriques
physico-chimie
mécanismes-réactionnels