Academic literature on the topic 'Hydroxydes ferreux'

Nous avons étudié les processus d'oxydation des hydroxydes ferreux dans différents milieux aqueux chlores et chloro-sulfates en couplant une étude des équilibres électrochimiques à des analyses par diffraction x et spectrométrie Mössbauer. Nous nous sommes essentiellement intéressés aux mécanismes articulés autour de l'hydroxychlorure ferreux-ferrique dénommé rouille verte 1 (rv1). Nos travaux ont permis de déterminer les caractéristiques de rv1, formule chimique, potentiel chimique et structure cristallographique. Nous avons ainsi pu expliciter le rôle actif que jouent les ions chlorure dans l'oxydation de l'hydroxyde ferreux. Les processus d'oxydation des hydroxydes ferreux en milieux chloro-sulfates sont tributaires du rapport a=so4/cl. Lorsque A est grand, les mécanismes sont semblables aux mécanismes caractéristiques du milieu uniquement sulfaté. Lorsque A est faible, apparaissent des mécanismes spécifiques du milieu chloro-sulfaté. La transformation du fer(II) en fer(III) s'effectue alors en trois étapes, un composé ferreux-ferrique chloré, puis un compose ferreux-ferrique sulfaté, étant d'abord obtenus. Parallèlement nous avons étudié les processus d'oxydation d'hydroxydes mixtes ferreux-nickeleux et montré qu'ils s'apparentaient aux processus d'oxydation de l'hydroxyde ferreux. En milieu chloré, ces hydroxydes produisent en s'oxydant des hydroxychlorures nickeleux-ferriques stables isomorphes de rv1. Enfin, nous avons construit les diagrammes de Pourbaix spécifiques des milieux aqueux chlorés et chloro-sulfatés

La coprécipitation des cations ferreux FeII et ferriques FeIII est étudiée en milieu sulfaté. Les suivis du potentiel et du pH lors des coprécipitations sont couplés à la caractérisation des phases solides par diffraction des rayons X et par spectrométrie Mössbauer. Les phases solides présentes au cours de la coprécipitation sont l'hydroxyde ferreux Fe(OH)2, la rouille verte sulfatée FeII4 FeIII2 (OH)12 SO4 · 8H2O, la magnétite Fe3O4, la gœthite a-FeOOH et un sel basique ferrique. Un diagramme stœchiométrique des phases solides a été tracé, constituant l'outil adéquat de cette étude. Nous avons également étudié l'influence des ions phosphate et carbonate sur la coprécipitation. Les ions carbonate se substituent aux ions sulfate pour former la rouille verte carbonatée FeII4 FeIII2 (OH)12 CO3 · 2H2O. Par ailleurs, en conditions anoxiques, cette rouille verte se transforme en magnétite et hydroxyde ferreux. Nous avons montré que les ions phosphate stabilisent la rouille verte carbonatée, en s'adsorbant sur les faces latérales des cristallites
The coprecipitation of the ferrous FeII and ferric cations FeIII is studied in sulphated medium. The follows of the potential and the pH during the coprecipitations are coupled with the characterisation of the solid phases by X-rays diffraction and Mössbauer spectroscopy. The solid phases present during the coprecipitation are ferrous hydroxide Fe(OH)2, sulphated green rust FeII4 FeIII2 (OH)12 SO4 · 8H2O, magnetite Fe3O4, the gœthite a-FeOOH and a ferric basic salt. A stœchiometric diagram of the solid compounds was plotted, and it becomes the appropriate tool of this study. We also studied influence of phosphate and carbonate anions on the coprecipitation. The carbonate ions replace the sulphate ions, in order to form the carbonate green rust FeII4 FeIII2 (OH)12 CO3 · 2H2O. In addition, in anoxic conditions, this green rust is transformed into a mixture of ferrous hydroxide and magnetite. We showed that phosphate ions stabilise carbonated green rust, by adsorption on the side faces of the crystallites

La corrosion du fer en milieu chloré de pH neutre est simulée en oxydant par aération un hydroxyde issu du mélange de solutions de chlorure ferreux et de soude. L'étude est réalisée en prélevant des échantillons pendant l'aération et en les analysant par spectrométrie Mössbauer à des températures allant de 1,6K à 300K. L'hydroxyde initial est chloré et il se transforme in situ en rouille verte 1 (RV1), composé ferreux-ferrique également chloré, qui s'oxydera d'abord en une lépidocrocite, présentant une substitution ordonnée des hydroxyles par des chlorures, puis en goethite et magnétite

La mise au jour du mobilier archéologique ferreux s'accompagne de dégradations si ce dernier n'est pas rapidement stocké en atmosphère inerte ou traité. Dans le cas des objets provenant de fouilles sous-marines, la présence de produits de corrosion chlorurés instables au contact de l'air accélère les phénomènes de reprise de corrosion. Afin de limiter ces dégradations et de stabiliser l'objet, il est nécessaire d'extraire les ions chlorure piégés au sein du système de corrosion. Divers traitements de déchloruration ont été développés par les ateliers de conservation (immersion dans des solutions alcalines, polarisation cathodique, plasma d'hydrogène, fluide subcritique...). Ces traitements ont une efficacité certaine mais une meilleure compréhension des mécanismes de déchloruration (évolution des phases chlorurées durant le traitement, phénomènes de transport dans la couche, cinétiques d'extractions des chlorures...) permettrait de les optimiser (temps de traitement, fiabilité, reproductibilité...). Les objectifs de cette thèse sont multiples. En un premier temps la caractérisation fine du système de corrosion développé en milieu marin puis lors de son abandon à l'air a été réalisée à l'aide de techniques multi-échelles sur un corpus expérimental composé de lingots en fer forgé provenant de frégates gallo-romaines découvertes au large des Saintes-Maries-de-la-Mer (Bouches-du-Rhône, France) immergées durant 2000 ans. Il a notamment été mis en évidence que ce faciès de corrosion est principalement composé d'hydroxychlorure de fer (β-Fe2(OH)3Cl), phase chlorurée contenant près de 20% en masse de chlore. En un second temps l'évolution du système de corrosion développé en milieu marin a été suivi lors des étapes constituant un traitement de déchloruration : l'étape de traitement à proprement parlé qui consiste en la circulation d'une solution de NaOH aérée ou désaérée, l'étape de lavage puis l'étape de séchage. Ce second axe s'est déroulé en deux temps. Tout d'abord le suivi in situ de l'évolution de la couche de corrosion lors de l'étape de traitement a été réalisé sous rayonnement synchrotron par diffraction des rayons X. Puis le système de corrosion a été caractérisé à l'ssu des étapes de lavage et de séchage. Ainsi le comportement de la couche de corrosion a pu être appréhendée et une meilleure compréhension des mécanismes de déchloruration proposée. Les objectifs de cette étude sont d'une part de suivre in situ l'évolution du faciès de corrosion d'objets archéologiques lors d'un traitement en solution aérée d'hydroxyde de sodium (NaOH) et d'autre part de caractériser le faciès de corrosion après lavage et séchage de l'objet (...)

Cette étude a porté sur différents hydroxysels ferreux, formés en milieu carbonaté ou sulfaté. Ces composés sont connus pour le rôle important qu’ils jouent lors des processus de corrosion à long terme des aciers en milieux naturels (sols, milieu marin). La chukanovite, hydroxycarbonate ferreux de composition Fe2(OH)2CO3, a été particulièrement étudiée. Son enthalpie libre standard de formation a ainsi pu être déterminée à partir d’une étude détaillée des conditions d’équilibre avec l’hydroxyde de Fe(II), réalisée sur des suspensions aqueuses vieillies jusqu’à 6 mois. Cette détermination a permis de tracer des diagrammes d’équilibre potentiel-pH du fer incluant la chukanovite et mettant en évidence son domaine de stabilité thermodynamique. Par comparaison avec des diagrammes similaires incluant la sidérite FeCO3, il a été possible de montrer que la chukanovite était métastable (à 25°C) par rapport à la sidérite. Nous avons également étudié les mécanismes de transformation de la chukanovite pour différentes conditions d’oxydation, en utilisant notamment le peroxyde d’hydrogène pour accélérer la cinétique de la réaction. Les résultats obtenus montrent, qu’à 25°C, la chukanovite se transforme en lépidocrocite et/ou goethite sans passer par un composé intermédiaire Fe(II,III) de type rouille verte. La goethite est favorisée par une augmentation du pH (excès de carbonate par exemple). Une oxydation violente par le peroxyde d’hydrogène conduit à la formation d’un oxycarbonate de Fe(III), structurellement très proche de la chukanovite. Enfin, deux hydroxysulfates ferreux ont été mis en évidence et caractérisés par diffraction des rayons X et spectroscopie Infrarouge. Ces composés n’ont cependant pas pu être obtenus seuls, mais toujours ensembles, et/ou avec Fe(OH)2, voire un 3ème hydroxysulfate ferreux. Une étude des processus d’oxydation a permis de révéler que tous ces composés se transformaient dans un premier temps en rouille verte sulfatée
This study deals with various ferrous hydroxysalts formed in carbonated or sulphated environments. These compounds are known to play an important role during the long term corrosion processes of carbon steel in natural media (soils, seawater). Chukanovite, the Fe(II) hydroxycarbonate with composition Fe2(OH)2CO3, was studied more particularly. Its standard Gibbs free energy of formation could be determined via the detailed study of the equilibrium conditions with Fe(II) hydroxide, performed with aqueous suspensions aged up to 6 months. Potential-pH equilibrium diagrams of iron could then be drawn including chukanovite and highlighting its domain of stability. A comparison with diagrams drawn with siderite FeCO3 revealed that chukanovite was metastable (at 25°C) with respect to siderite. The mechanisms of transformation of chukanovite were also studied for various conditions of oxidation. Hydrogen peroxide was for instance used to accelerate the reaction. The obtained results show that the oxidation of chukanovite leads, at 25°C, to lepidocrocite and/or goethite without the formation of an intermediate Fe(II,III) green rust-like compound. Goethite is favored by an increase of pH (i.e. excess of carbonate). The violent oxidation by hydrogen peroxide leads to a Fe(III) oxycarbonate structurally similar to chukanovite. Finally, two Fe(II) hydroxysulphates could be identified and characterised by X-ray diffraction and infrared spectroscopy. These compounds could not however be obtained alone, but always together, and/or with Fe(OH)2 or maybe a third Fe(II) hydroxysulphate. The study of their oxidation process revealed that all these compounds were first transformed to sulfated green rust

L’arsenic est un métalloïde toxique pour l’homme. L’adsorption de As sur les oxydes de fer, qui contrôle sa mobilité dans les aquifères, est fortement influencée par l’activité microbiologique qui influe sur le redox de ces deux éléments. Les réductions bactériennes peuvent mobiliser l’arsenic adsorbé sur les oxydes de Fe(III). Néanmoins, il a été montré que les minéraux néo-formés portant du Fe(II) pourraient re-piéger une fraction de As libéré par ces bioréductions. Au moment où cette étude a été initiée, le devenir de l’arsenic adsorbé lors de la réduction des oxyhydroxydes ferriques était très peu documenté. Nous avons focalisé notre travail sur trois processus: (1) l’adsorption de As à la surface de la magnétite et de la maghémite; (2) le comportement de As lors de la précipitation de la magnétite et lors de la transformation abiotique de la lépidocrocite en magnétite; (3) le comportement de As lors de la bioréduction poussée de la lépidocrocite dopée en As, qui conduit à la formation de l’hydroxy-carbonate ferreux. Des analyses combinées par diffraction de rayons X, spectroscopie d’absorption de rayons X et microscopie électronique à transmission ont permis de proposer des modèles structuraux de As au cours de ces processus. Ces résultats permettent à comprendre, à l’échelle moléculaire, de nouveaux mécanismes permettant l’immobilisation de As en milieu réducteur. Ils constituent une base essentielle pour améliorer les modèles thermodynamiques d’adsorption permettant de prédire le comportement de As dans les milieux naturels, en particulier lors de la dissolution-précipitation réductive des oxydes de fer dans les environnements anoxiques des sols et des sédiments.