Interface solide/solution

Cet enseignement vise à donner les bases sur les propriétés chimiques et/ou physiques des fines particules minérales et organiques en suspension diluées dans l’eau. Nous nous focaliserons plus spécialement sur leurs propriétés d’adsorption de soluté, en lien avec leurs charges de surface, et sur leurs propriétés d’agrégation/floculation.

Un des objectifs est de connaitre les principales techniques expérimentales pour obtenir la charge et la densité de site présent à la surface des colloïdes minéraux et de savoir comment obtenir une isotherme d’adsorption de soluté. Un des objectifs est également de pouvoir prédire la stabilité colloïdale (ou floculation) d’un système de fines particules dilués dans l’eau.

• Définition d’un minéral et connaitre la structure des phyllosillicates
• Connaitre les principaux ions des eaux naturelles
• Connaitre les définitions d’une surface spécifique et de la porosité d’un matériau

• Définition des colloïdes
• Groupements fonctionnels et charges associées des colloïdes – cas spécifiques des argiles
• Double couche électrique – modèles associés ; notion de mobilité électrophorétique
• Modèles d’adsorption thermodynamique de soluté sur des surfaces minérales
• Coagulation et stabilité colloïdale
• Implication du comportement colloïdale en ingénierie

• Déterminer la densité de sites d’adsorption d’une surface minérale pour un soluté
• Mesures de mobilités électrophorétiques et de concentration critique de coagulation
• Interpréter une isotherme d’adsorption de soluté sur une surface minérale
• Connaissance du comportement des colloïdes dans l’eau

Stumm W. and Morgan J.J., Aquatic Chemistry: Chemical Equilibria and Rates in Natural Waters 3rd Edition. 1996. Wiley Intersciences Publications.

Bolt G.H., De Boodt M.F., Hayes M.H.B., McBride M.B. Interactions at the soil colloid / soil solution interface. 1991. Kluver Academic Publishers.