L'adsorption

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• Milieux poreux : quelques bases

  • Qu'est-ce qu'un pore ?

    • • Schématisation des différentes formes de pores.
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  • Qu'est-ce que l'aire spécifique ?

    • • Irrégularités de surface ou rugosité
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    • • Porosité interne
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    • • Polystyrène brut
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    • • Polystyrène brut avec rugosité de surface
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    • • Polystyrène extrudé, avec création de porosité
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    • • Polystyrène extrudé, avec création de porosité
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• Adsorption physique d'un gaz sur un solide

  • Le phénomène d'adsorption physique

    • Préambule : ne pas confondre adsorption physique et adsorption chimique ou encore absorption !

      • • Représentation de l'adsorption et de l'absorption.
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      • • Silicagel sec sorti de l'étuve
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      • • Silicagel sous 38% d'humidité relative à 22,3 ºC
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    • L'adsorption est un processus spontané

      • • Isotherme de désorption d'eau d'une boue de station d'épuration.
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      • • Chaleur de désorption d'eau d'une boue de station d'épuration.
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    • L'adsorption peut se dérouler en différentes étapes

      • • Les différentes étapes possibles de l'adsorption.
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  • L'isotherme d'adsorption

    • Qu'appelle-t-on isotherme d'adsorption (ou de désorption) ?

      • • Comparaison de méthodes de détermination d'isothermes de sorption sur une membrane (Polyetherblocamide (a), sur une boue secondaire de station d'épuration (b) [Arlabosse, 03].
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    • Le déroulement théorique d'une isotherme d'adsorption

      • • Les différentes régions d'une isotherme d'adsorption.
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    • L'isotherme d'adsorption : reflet du comportement d'un solide vis-à-vis d'un adsorbat

      • • Classification généralement admise des isothermes d'adsorption/désorption.
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    • L'isotherme d'adsorption/désorption : l'hystérèse, reflet de la mésoporosité du solide

      • • Classification des hystérèses d'adsoprtion/désorption.
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• Considérations pratiques relatives à des mesures d'isothermes d'adsorption

  • Détermination d'isothermes d'adsorption de gaz par une technique manométrique

    • Principe de la mesure

      • • Appareil ASAP 2010, Micrometrics, USA ; postes de dégazage et d'analyse
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    • Notes importantes

      • • Influence de la préparation de l'échantillon sur l'isotherme obtenue
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      • • Influence de l'adsorption d'hélium sur l'isotherme obtenue
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      • • Influence des critères d'équilibre sur l'isotherme obtenue (adsoprtion/désorption de vapeur sur du stéarate de magnésium)
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      • • Influence de l'adsorbat utilisé sur l'isotherme obtenue
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  • Détermination d'une isotherme d'adsorption de vapeur d'eau ou vapeur organique par une technique gravimétrique

    • Principe des méthodes gravimétriques

      • • Représentation schématique d'une enceinte hermétique de mesure d'un point d'isotherme d'adsorption/désorption de vapeur d'eau.
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      • • Schéma de fonctionnement de l'appareil DVS [documentation technique, SMS] de mesure dynamique d'une isotherme d'adsorption/désorption de vapeurs
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      • • Appareil DVS2, SMS, UK.
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    • Protocoles de mesure

      • • Schématisation de l'obtention d'un palier d'humidité relative
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    • Comparaisons : y a t-il une technique plus fiable qu'une autre ?

      • • Comparaison de méthodes de détermination d'isothermes de sorption sur une membrane (Polyetherblocamide (a), sur une boue secondaire de station d'épuration (b) [Arlabosse, 03].
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      • • Isotherme d'adsorption/désorption de vapeur d'octane sur du silicagel 12 : teneur en octane en fonction de l'humidité relative
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      • • Isotherme d'adsorption/désorption de vapeur d'eau sur du silicagel 12 : teneur en eau en fonction de l'humidité relative
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      • • Isotherme d'adsorption/désorption d'argon sur du silicagel 12 : volume d'argon adsorbé en fonction de la pression relative d'argon.
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• La détermination de surface spécifique

  • Détermination de la quantité adsorbée sur une monocouche

    • Théorie de Langmuir pour les isothermes de type I

      • • Adsorption : approche de Langmuir.
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    • Théorie BET pour les isothermes les plus courantes

      • • Adsorption : approche BET.
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      • • Allures d'isothermes en fonction de la constante C de la loi BET.
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  • La surface spécifique : une valeur relative

    • • Surfaces spécifiques du Vycor® en fonction de la polarisabilité de l'adsorbat utilisé : comparaison à la valeur calculée par la théorie des cordes.
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• Analyse des pores par adsorption de gaz

  • Distribution de taille des mésopores par la méthode BJH

    • La méthode BJH

      • • Méthode BJH : lien entre des données thermodynamiques et une caractéristique physique du solide
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  • La microporosité

    • Détermination du volume microporeux

      • • Allures des isothermes en fonction de la porosité présente et exploitation par la méthode t ou αs.
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