Academic literature on the topic 'Équilibre ionique'

La détermination de la capacité complexante des eaux naturelles est généralement effectuée par titrage ampérométrique du cuivre à pH fixé. Beaucoup, sinon tous les tampons classiques utilisés perturbent les études de spéciation du cuivre par formation de complexes peu stables. Dans ce travail nous nous sommes intéressés à la complexation du cuivre par les ions carbonates généralement présents dans les eaux naturelles. Afin de mener à bien notre étude, nous avons mesuré, dans un milieu synthétique de force ionique et pH contrôlés (KNO3 0,02 M + NaHCO3 2,38.10-3 M) toutes les constantes des divers équilibres prévisibles : produits de solubilité de l'hydroxyde de cuivre Cu(OH)2 et de la malachite Cu2 (OH)2 CO3, constante de formation du carbonate de cuivre dissous CuCO3. A des valeurs de pH suffisamment faibles, la formation du complexe CUOH+ peut étre négligée. Les trois autres réactions ont été suivies race aux mesures combinées, d'une part du pH et, d'autre part, de l'activité en ion Cu2+ libre ou hydraté par ionométrie. Compte tenu des propriétés acido-basiques des diverses espèces, les mesures ont été effectuées à divers pH compris entre 5,5 et 8. Le complexe CuCO30étant l'espèce majoritaire dans ces solutions, sa labilité, pouvant perturber follement les déterminations des capacités complexantes par titrage ampérométrique, a été étudiée par diverses méthodes électrochimiques. La polarographie à tension sinusoïdale surimposée (AC) a indiqué une réduction rapide du cuivre (II) sur électrode de mercure. Deux vagues ont été obtenues en voltampérométrie sur électrode tournante à disque de platine (RDE), ce dédoublement étant d'origine cinétique compte tenu de l'évolution de ces vagues avec la température. Une estimation des valeurs des constantes de vitesse de formation kf et de dissociation kb, a permis de montrer la rapidité des réactions mises en jeu et la labilité du complexe CuCO30.

Les végétaux ligneux possèdent un tissu foliaire riche en cations métalliques et les teneurs observées sont toujours supérieures à celles des anions minéraux. Le déséquilibre ionique résultant de cette adsorption différentielle sera pourtant toujours exactement compensé par la synthèse d'anions organiques. Le but de ce travail est de préciser la manière dont peut être abordé l'équilibre ionique, de connaitre l'importance et la nature de cette compensation anionique opérée chez deux espèces forestières : l'Épicéa (Picea abies Karst) et le Pin noir (Pinus nigra Arnold spp. Nigricans) grâce à l'étude de leur tissu foliaire. Une analyse bibliographique critique de l'équilibre ionique chez le végétal en général introduit cette étude (description des processus et nature des anions mis en jeu). Pour les arbres étudiés des "caractéristiques espèces" ont pu être dégagées. L’influence des facteurs : âge des arbres, type de sol, stade végétatif des tissus foliaires, a été étudiée. Une étude de la reproductibilité de l'équilibre ionique d'une année à l'autre a été conduite sur jeunes arbres. L’influence d'un apport d'azote (NO-3, NH+4) a été observée. Résultats : les anions sont en très grande majorité organiques, les anions quinique et shikimique dominent à l'inverse des anions du cycle de KREBS. L’anion oxalique peut toutefois être abondant. 4 groupes de cations ont été définis en fonction de leur solubilité. Le Ca et le K présentent un comportement opposé dans leur participation aux différents groupes. Les protons ont une participation importante à l'équilibre exprimé à pH=8. L’équilibre ionique dépend de l'espèce mais se modifie avec l'âge des arbres et le stade végétatif du tissu foliaire. Le facteur sol apparait, toute proportion gardée, moins influent. Un apport azote (NO-3, NH+4) peut modifier dans certaines conditions de sol l'équilibre ionique

Les colorants à la fluorescéine sont largement utilisés dans différents brunchs de la chimie et des sciences connexes, tout d'abord en raison de leurs propriétés fluorescentes uniques. Parmi ces composés, les dérivés nitrés sont beaucoup moins explorés. Ce travail visait à divulguer les principales propriétés protolytiques et spectrales dans des solutions non aqueuses de ces colorants.Une série de nitrofluorescéines et de plusieurs dérivés aminés, 22 composés au total, a été étudiée en détention principalement par des méthodes spectroscopiques.Le comportement de ces composés diffère significativement de celui d'autres colorants à base de fluorescéine, par exemple des dérivés halogénés très populaires. Le déplacement de l'équilibre tautomère des formes neutres des colorants est déplacé vers la lactone. La particularité des colorants portant quatre groupes NO2 dans la partie xanthène de la molécule est la formation de lactones anioniques, provoquée par l'éloignement de la densité électronique de l'atome de carbone nodal. Une autre caractéristique est la facilité de rupture du cycle pyrane dans des solutions fortement alcalines.Les valeurs des colorants ont été déterminées par la méthode spectrophotométrique dans des solutions tampons dans du DMSO et dans plusieurs cas dans de l'acétonitrile contenant 4 % en masse de DMSO, à 25 oC.L'interprétation des valeurs nécessite une compréhension de l'état des équilibres tautomères. Par exemple, la différence entre les s de dissociation par étapes des colorants, dans le DMSO varie de 1,2 pour la 5'-nitrofluorescéine à 7,6 pour la 4,5-dinito-2,7-dibromofluorescéine. L'analyse des spectres d'absorption dans le visible permet d'identifier les structures moléculaires et ioniques des colorants. L'évaluation des fractions des tautomères a permis de calculer les constantes d'équilibre dites microscopiques, décrivant la dissociation des tautomères simples. Ces derniers coïncident avec ceux des composés modèles : les esters, l'éther et un analogue sulfo.Une étude spéciale a été consacrée à révéler la transmission des effets électroniques dans la molécule de fluorescéine en examinant l'influence des substituants NO2 et NH2 dans le résidu d'acide phtalique sur le 's des groupes OH dans la partie xanthène.L'introduction d'un groupe nitro dans la partie phtalique de la fluorescéine éteint l'émission. Étonnamment, les colorants avec quatre groupes NO2 dans la partie xanthènes présentent une fluorescence brillante dans le DMSO et aprotic. En conséquence, un nouvel indicateur fluorescent indépendant du pH, l'ester méthylique de la 2,4,5,7-tétranitrofluorescéine, très sensible à la capacité du solvant à former des liaisons hydrogène, est proposé. En outre, les conditions des anions à charge simple et double de la 5'-aminofluorescéine dans des solutions de nature différente sont élucidées.L'étude d'un mélange de solvants aprotiques et donneurs de liaisons hydrogène avec des composés modèles (BODIPY) nous permettra d'étudier plus en détail le mécanisme de l'effet des liaisons hydrogène sur les dérivés de la fluorescéine
Fluorescein dyes are widely used in different brunches of chemistry and related sciences, first of all owing to their unique fluorescent properties. Among these compounds, nitro derivatives are much less explored. This work was aimed to disclose the main protolytic and spectral properties in non-aqueous solutions of these dyes.A series of nitrofluoresceins and several amino derivatives, 22 compounds in total, was studied in detain mainly by spectroscopic methods.The behavior of these compounds differs significantly from that of other fluorescein dyes, e.g., very popular halogen derivatives. The shift of the tautomeric equilibrium of the neutral forms of the dyes is shifted toward the lactone. The peculiar feature of the dyes bearing four NO2 groups in the xanthenes portion of the molecule is formation of anionic lactones, caused by the pulling electron density away from the nodal carbon atom. Another feature is the ease of the rupture of the pyran ring in highly alkaline solutions.The values of the dyes were determined by the spectrophotometric method in buffer solutions in DMSO and in several cases in acetonitrile that contains 4 mass % DMSO, at 25 oC.Interpreting the values require an understanding of the state of tautomeric equilibria. For instance, the difference between the values of stepwise dissociation of the dyes, , in DMSO vary from 1.2 for 5'-nitrofluorescein to 7.6 to 4,5-dinito-2,7-dibromofluorescein. The analysis of the absorption spectra in the visible region allows identifying the molecular and ionic structures of the dyes. The evaluation of the fractions of the tautomers made it possible to calculate the so-called microscopic equilibrium constants, describing the dissociation of single tautomers. The last-named coincide with those of model compounds: esters, ether, and a sulfo analogue.A special study was devoted to revealing the transmittance of the electronic effects in the fluorescein molecule by examining the influence of NO2 and NH2 substituents in the phthalic acid residue on the s of the OH groups in the xanthenes part.Introduction of a nitro group in the phthalic part of fluorescein quenches the emission. Surprisingly, the dyes with four NO2 groups in the xanthenes part exhibit bright fluorescence in DMSO and aprotic solvents. As result, a new pH-independent fluorescent indicator, methyl ester of 2,4,5,7-tetranitrofluorescein, very sensitive to the ability of the solvent to hydrogen bonding, is proposed. Also, the conditions of single- and double-charged anions of 5'-aminofluorescein in solutions of different nature are elucidated.The study of a mixture of aprotic and hydrogen bond donor solvents with model compounds (BODIPY) will allow us to further study in more detail the mechanism of the effect of hydrogen bonds on fluorescein derivatives

L'etude des cellules vestibulaires de type i et ii isolees a partir des canaux semi-circulaires de cobaye en configuration whole cell clamp nous a permis de mettre en evidence et de caracteriser d'une part sur les cellules de type ii, un courant potassique i#k, un courant potassique calcium dependant et des phenomenes de resonance membranaire. Sur les cellules de type i, nous avons caracterise un courant potassique active au repos (i#k#v#i), un courant entrant potassique s'activant lors d'hyperpolarisations membranaires (i#i#r) et un courant majoritairement potassique et faiblement calcique s'inversant entre 60 mv et 40 mv. D'autre part, les cellules de type i presentent des mouvements reversibles affectant leur apex. Ces mouvements ont pu etre induits lors de stimulations chimiques, mecaniques ou electriques. Ces differentes proprietes ioniques et mecaniques suggerent des modalites specifiques du traitement de l'information par ces deux types de cellules

Le comportement des éléments traces métalliques (ETM) a été étudié dans deux systèmes aquatiques très différents, mais fortement contaminés par d’anciennes activités minières et métallurgiques. Le premier site d’étude se situe dans deux rivières Norvégiennes (Raubekken et Vorma). Les concentrations en Cu, Fe et Zn dans deux rivières ont été déterminées par voltamétrie à l’aide d’un système automatisé développé par le NTNU (Norwegian University of Science and Technology). Le résultat le plus marquant de cette étude est la variabilité journalière de ces trois métaux dans la Vorma, avec des maxima de concentrations décalés dans le temps. Le second site d’étude se situe dans le canal de la Deûle à proximité de l’ancienne usine Métaleurop. Bien que les particules en suspension et les sédiments soient fortement contaminées en plomb, zinc et cadmium, ilapparaît globalement que la qualité de l’eau filtrée est bonne. A l’interface eau-sédiment, l’oxydation de la matière organique biodégradable et la réduction conjointe des oxydes de fer et de manganèse conduisent à une libération importante des ETM dans les eaux interstitielles de surface. Pour autant, les valeurs des flux diffusifs et benthiques des ETM du sédiment vers la colonne d’eau restent faibles par rapport à leurs variations journalières de concentration constatées dans la colonne d’eau. En hiver, le suivi continu du zinc a montré que l’augmentation des concentrations survient plusieurs heures après la remise en suspension de sédiments alors qu’au printemps, les variations de température entre le jour et la nuit ainsi que celles de l’activitéphytoplanctonique sont probablement à l’origine de cycles journaliers
Trace-metals behaviour had been studied in two different aquatic systems contaminated by mining and metallurgical activities. The first study site is situated in two Norwegian rivers (Raubekken and Vorma). Cu, Fe and Zn concentrations in both rivers were measured by voltammetry by means of an automatic monitoring system developed by the NTNU (Norwegian University of Science and Technology). The most significant result of this study was the daily variability of these three metals in Vorma, with noticeable shifts of metal-content maxima detected. The second study site is situated in Deûle river, close to the ancient smelter Metaleurop. Although suspended particles and sediments were strongly contaminated by Pb, Zn and Cd, the global quality of the filtered water was found to be good. As for the water-sediment interface, the oxidation of biodegradable organic matter and the reduction of iron and manganese oxides result in an important release of trace metals in interstitial waters from surface sediments. Nevertheless, measured and calculated diffusive and benthic fluxes of trace metals from the sediment to the water column were weak with respect to daily metal-concentrations variations in the water column. During monitoring campaigns in winter, it was shown that an increase of dissolved zinc occurred in the water column a few hours after sediment resuspension events, whereas in spring this phenomenon is more dependent upon temperature variations between day and night and phytoplankton activity as key parameters of daily cycles

The work presented in this manuscript concentrates on investigating the use of organosulfur compounds as potential electrolyte components for electrochemical energy storage systems, in particular in lithium-sulfur batteries. Novel glyme-functionalised sulfonium-based ionic liquids were synthesized and characterised before being tested as pure electrolytes for symmetrical supercapacitors based on activated carbon electrodes. The adaptation of the structure of the ionic liquids to the porosity of activated carbon was found to be of fundamental importance for the design of more efficient systems. For lithium-sulfur batteries, the study has enabled a better understanding of the mechanisms involved during the operation of the sulfur/diphenyl disulfide redox couple in a range of glyme-based solvents. Similarly, the influence of the glyme-based solvents on the chemical equilibria between organic and mineral polysulfides and on the system operation has been investigated. The initial results demonstrated that this is a particularly promising strategy in order to significantly improve the performances of lithium-sulfur batteries.

De nos jours, remplacer les solvants organiques utilisés traditionnellement dans l'industrie chimique par une nouvelle génération de solvants moins toxique, moins inflammable et moins polluante est un défi considérable. Les liquides ioniques, sels liquides qui satisfont ces critères, sont envisagés comme alternatives. Le but de ce travail est d'étudier le comportement des liquides ioniques en présence de composés organiques ou de gaz afin d'établir leur domaine d'applications dans le génie des procédés.Dans un premier temps, une étude chromatographique présente les interactions entre composés organiques et les liquides ioniques. Les données de rétention ont permis d'estimer la sélectivité à dilution infinie de plusieurs liquides ioniques pour différents problèmes de séparation. Un modèle de solvatation <> a été développé afin de prédire les coefficients de partage de solutés dans des liquides ioniques classiques et fonctionnalisés. Ensuite, l'étude des équilibres liquide-liquide de systèmes ternaires ont permis d'évaluer l'efficacité de trois liquides ioniques pour trois problèmes de séparation fréquemment rencontrés dans l'industrie chimique (extraction des composés aromatiques, du thiophène ou des alcools linéaires). Les valeurs des sélectivités et des coefficients de distribution élevées indiquent que les liquides ioniques étudiés peuvent remplacer les solvants traditionnels. Enfin, les performances des liquides ioniques pour la capture des gaz à effet de serre sont évaluées grâce à des mesures de solubilités du dioxyde de carbone et du protoxyde d'azote dans les liquides ioniques sous hautes pressions. Les données expérimentales ont été utilisées afin d'étendre le modèle PPR78 (Predictive 1978, Peng-Robinson equation of state) aux systèmes {CO2+ liquide ionique}
Nowadays, replacement of conventional organic solvents by a new generation of solvents less toxic, less flammable and less polluting is a major challenge for the chemical industry. Ionic liquids have been widely promoted as interesting substitutes for traditional solvents. The aim of this work is to study the behavior of ionic liquids with organic compounds or gases in order to determine their range of applications in process engineering.First, interactions between organic compounds and ionic liquids are studied using inverse gas chromatography. The activity coefficients at infinite dilution are used to calculate capacity and selectivity of different ionic liquids for different separation problems. A solvation model <> is proposed in order to estimate the gas-to-ionic liquid partition coefficients in alkyl or functionalized ionic liquids. Then, liquid-liquid equilibria measurements of ternary systems were carried out in order to evaluate the efficiency of three ionic liquids for three separation problems frequently encountered in chemical industry (extraction of aromatic compounds, thiophene or linear alcohols). The high values of distribution coefficients and selectivities indicate that the investigated ionic liquids could replace the traditional solvents. Finally, the performance of ionic liquids for greenhouse gases capture was examinated through solubility measurements of carbon dioxide and nitrous oxide in ionic liquids at high pressure. The experimental data is used in order to extend the model PPR78 (Predictive 1978, Peng-Robinson equation of state) to systems containing {CO2+ ionic liquid}

L'objet de cette thèse a été l'étude de la structuration et de la fonctionnalisation de matériaux hybrides organiques-inorganiques par le procédé sol-gel.La synthèse et la caractérisation de nouvelles membranes à conduction protonique, pour pile à combustible à membrane échangeuse de protons, ont été réalisées dans la première partie. Des membranes hybrides à base de polyéthylène glycol hautement fonctionnalisées par de l'acide sulfonique ont été synthétisées et caractérisées d'un point de vue physicochimique et conductivité protonique. Elles présentent des bonnes propriétés mécaniques, une stabilité chimique suffisante et une conductivité protonique pertinente pour être utilisées comme électrolyte dans les piles à combustible à membrane échangeuse de proton.Dans une seconde partie, nous avons développé des matériaux hybrides mésoporeux et multifonctionnalisés dans les pores en présence de tensioactif de type copolymère block non-ionique (P123). Deux sondes ont été utilisées pour cette étude: la capacité d'échange protonique et le contrôle de la croissance des nanoparticules d'or dans les pores
The aim of this work was focused on the structuration and the functionalization of organic-inorganic hybrid materials by the sol-gel process.The synthesis and characterization of new proton conductive membranes for fuel cell proton exchange membrane (PMFC), was prepared in the first part. Hybrid membranes based on polyethylene glycol highly functionalized with sulfonic acid have been synthesized and characterized through a physicochemical and proton conductivity. They have good mechanical properties, a sufficient chemical stability and a performant proton conductivity to be used as an electrolyte in fuel cell proton exchange membrane.In the second part, we have developed hybrid mesoporous materials with porous multifunctionalized in the presence of surfactant nonionic block copolymer (P123). Two probes were used for this study: the proton exchange capacity and the control of the growth of gold nanoparticles in the pores

Les resultats obtenus conduisent a postuler l'existence d'au moins deux systemes de fixation ionique dans la branchie du muge, l'un tres affin de na**(+), l'autre tres affin de k**(+). Leurs roles dans la regulation homocellulaire et dans le transport transepithelial de sodium sont evoques