Academic literature on the topic 'Magnésite dissolution and précipitation'

Les carbonates de fer, de manganèse, de calcium et de magnésium précipités en solution des lacs sont documentés. Indicateurs de climat et de variation des caractéristiques chimiques des lacs, ils sont de plus en plus recherchés dans les sédiments. Souvent incomplets, les mécanismes de leur précipitation dans la colonne d’eau du lac et dans les eaux interstitielles sont reprécisés dans cette étude. D’après la littérature, la sidérite et la rhodochrosite précipitent en milieu réducteur saturé de carbonate de fer et de carbonate de manganèse respectivement. Ces prévisions sont confirmées dans cette étude, le potentiel redox étant un paramètre déterminant pour la précipitation du carbonate de fer. Toutefois, la littérature ne décrit pas suffisamment l’origine (géochimique ou biologique) des éléments constitutifs des solides carbonatés lacustres, encore moins les phénomènes qui stabilisent ces derniers ou les rendent vulnérables (dissolution). Cette étude apporte plus de précisions à l’endogènèse de ces carbonates, l’origine de leurs éléments constitutifs étant prise en compte. Elle montre que le caractère de l’eau (agressif ou incrustant) pourrait avoir un impact considérable sur le devenir de ces carbonates. Ainsi un dégazage forcé d’un lac rendrait ses eaux incrustantes, caractère idéal pour la précipitation des carbonates, mais néfaste à la stabilité des strates qui changent de composition après précipitation d’espèces chimiques. Par conséquent, tout projet de dégazage de lac devrait prendre en considération ce paramètre (caractère de l’eau) dans sa conception, sa mise en oeuvre et son exploitation.

Les descriptions de formes de dissolution importantes dans les calcaires et dolomies sont jusqu’ici relativement rares au Québec. Par contre, des phénomènes de précipitation sont décrits en de nombreux endroits, et plusieurs études ont déjà été consacrées, en particulier, aux concrétions de carbonate de calcium qui s’observent dans les sédiments quaternaires. Les travaux — et surtout les plus récents — relatifs à ces précipitations sont passés en revue, et les hypothèses génétiques des divers auteurs sont résumées et discutées, en particulier en ce qui concerne l’influence des basses températures (autour de 0°C). Certaines des concrétions se sont assurément formées à proximité immédiate d’un pergélisol; d’autres sont postérieures à tout pergélisol; mais toutes sont de climat frais ou froid. En ce qui concerne la nature des interventions biologiques dans le concrétionnement du carbonate de calcium à ces basses températures, certains des auteurs cités considèrent qu’elle est directe; elle pourrait cependant être indirecte et s’exercer par l’intermédiaire de l’influence des micro-organismes sur les conditions physicochimiques du milieu.

Une étude à l'échelle centimétrique de l'interface redox situé à la limite entre mixolimnion et monimolimnion d'un lac méromictique (le lac Pavin) a permis d'observer très finement l'évolution de la concentration d'un certain nombre d'éléments chimiques. Nous avons choisi de présenter ici des résultats concernant 5 éléments qui présentent des comportements très contrastés : le rubidium, le fer, le baryum, le vanadium et le manganèse. La comparaison avec un élément conservatif, le sodium, montre que Rb est conservatif, que Fe, Ba et V sont précipités et que Mn est dissous dans cette zone. Une modélisation de ces concentrations en vue de préciser à quelle profondeur et avec quelle vitesse se produisent les réactions concernant ces éléments nécessite la détermination des paramètres de transport au voisinage de cet interface. Une représentation analytique des concentrations de sodium permet de calculer le coefficient de diffusion turbulente Kz en fonction de la profondeur. Au voisinage de l'interface redox, ce coefficient est très petit (0,0017m2/jour) et inférieur au coefficient de diffusion thermique moléculaire. Les concentrations des éléments étudiés ont pu être représentés avec précisions par des polynômes en fonction de la concentration en sodium. Cela permet d'estimer les vitesses des réactions de précipitation dissolution en fonction de la profondeur. Le rubidium n'est affecté par aucune réaction. Le fer précipite entre 63 et 65 m, le baryum entre 68 et 72 m tandis que le vanadium précipite à la fois dans ces 2 zones. Le manganèse réagit dans une zone très étroite : il est précipité entre 61,5 et 62 m et dissous entre 62,8 et 63,1 m. Une étude similaire de tous les éléments majeurs (y compris pH et COD) pourrait permettre d'élucider les processus qui conduisent à ces comportements complexes.

Une partie de l’alimentation en eau potable de Ouagadougou provient d’environ 1 800 puits traditionnels et 100 forages plus profonds de 40 à 65 m en moyenne. Une étude hydrochimique a été menée pour mieux connaître la qualité de la ressource en eau captée. Ses résultats permettent de proposer un modèle conceptuel du fonctionnement des aquifères dans la région de Ouagadougou, en contexte de socle cristallin. La ville connaît un climat de type soudano-sahélien avec une saison des pluies de juin à septembre et une saison sèche d’octobre à mai. Les précipitations moyennes sont de l’ordre de 700 mm. La géologie du secteur d’étude est constituée de formations de socle cristallin comportant une épaisse couverture d’altérites de 30 m environ. On y distingue, d’une part, l’aquifère supérieur libre de la cuirasse latéritique, capté par les puits et, d’autre part, isolé à son toit par des altérites argileuses, l’aquifère inférieur, souvent captif, constitué par les arènes grenues et le socle cristallin fissuré ou fracturé sous-jacent. Ce second aquifère est capté par les forages. L’eau des forages profonds présente un faciès bicarbonaté calcique et magnésien alors que celle captée par les puits présente un faciès chloruré et nitraté à tendance sodique. Le processus dominant dans l’aquifère inférieur est l’hydrolyse des silicates, alors que l’aquifère supérieur est fortement influencé par des apports superficiels. Dans ce cas, la minéralisation de la matière organique anthropique favorise la dissolution des silicates. Deux paramètres facilement mesurables sur le terrain, la conductivité électrique et l’alcalinité de l’eau, permettent de juger de ce phénomène. Les teneurs en nitrates dépassent les normes de l’OMS dans près de 60 % des 1 800 puits répertoriés. Le traitement statistique des concentrations mesurées en fonction de la distance séparant les différents ouvrages met en évidence l’hétérogénéité du milieu et le caractère localisé de l’influence des apports anthropiques. Cela confirme le concept d’une hydrodynamique en milieu discontinu caractéristique des zones de socle. Les variations saisonnières des teneurs en nitrates dans les puits indiquent un phénomène de pluvio-lessivage des sols durant la saison humide. Les teneurs en isotopes stables de l’eau (18O/2H) permettent de distinguer les puits, marqués par des phénomènes d’évaporation, des forages, dont les teneurs sont proches des teneurs moyennes pluriannuelles des pluies de pleine mousson. Ces observations valident un processus de recharge hétérogène et sélective. Elles indiquent deux types de recharge : l’une s’effectue directement à travers le manteau d’altération et l’autre de manière retardée à partir de mares et marigots soumis à des phénomènes d’évaporation.

De l'urée et du super phosphate triple ont été appliqués aux étangs d'alevinage de carpes chinoises de la station Deroua pour stimuler la croissance des algues. Toutefois, une forte proportion de ce phosphore est fixée par les sédiments et sera libérée en grande quantité dans les étangs lorsque les sédiments sont en conditions anaérobies. Nous avons étudié le relargage des orthophosphates par les sédiments provenant de deux étangs différents. L'un (A1) en terre ce qui permet la percolation des éléments nutritifs vers les couches profondes, l'autre (C1) dont le fond recouvert d'une fine membrane en polyéthylène, est parfaitement imperméable et empêche toute perte. Par ailleurs, nous avons étudié les effets de l'oxygène dissous, du pH, des nitrates et du glucose sur le relargage des orthophosphates par les sédiments. Les résultats obtenus montrent qu'en anaérobiose, la solubilité du phosphore augmente dans l'eau interstitielle. Les orthophosphates libérés, dont la concentration peut atteindre 873 µg/l, proviennent de la fraction minérale en particulier du Fe(OOH)=P. Le sédiment C1 qui accumule de grandes quantités de matière organique libère plus de phosphore que le sédiment A1. L'addition des nitrates limite la mobilisation du phosphore à partir des sédiments. Le pH acide provoque la dissolution du phosphore lié au calcium alors qu'un pH alcalin provoque celle du phosphore lié aux hydroxydes de fer et sa précipitation partielle sur les carbonates présents dans les sédiments.

Wu en chinois, mu en japonais peut se traduire par rien, non-être, néant, vide. Quant à la notion chinoise de wu wei, que l’on traduit habituellement par passivité ou non agir, elle désigne ou plutôt suggère une attitude de réceptivité et de disponibilité extrême aux évènements et aux situations dans lesquels nous nous trouvons inclus et impliqués sans en avoir la maitrise. Pour comprendre cette notion qui remet en question les relations habituelles entre le sujet et l’objet et est susceptible d’affiner l’observation et ce que je propose d’appeler le moment ethnographique de l’anthropologie, il nous faut d’abord réaliser combien il est difficile de penser ce que la langue chinoise appelle wu à partir des présupposés dualistes de la philosophie européenne de l’être et du non-être et même beaucoup plus communément du oui et du non, le non étant envisagé soit comme privation (« il n’y a pas », « ce n’est pas » ou « ce n’est plus ») soit comme négation. Dans le premier cas le non apparait irréel et alors il n’y a rien à en dire. Dans le second il est franchement oppositionnel, c’est-à-dire source de conflit, ce qui fait horreur à la pensée chinoise. Chaque fois que dans une langue européenne nous utilisons le verbe être, c’est pour affirmer une réalité, ce qui rend explicite une évidence partagée par tout le monde : l’adéquation de l’être et du réel. Être et non être sont dans ces conditions des antithèses. Il n’en va pas de même pour la culture (et d’abord la langue) chinoise qui ne se résigne pas à reconnaître le néant comme étant le vide absolu. Ce que nous appelons « non être » ou « néant », d’un point de vue chinois, ce n’est pas grand-chose, mais ce n’est pas rien. C’est très proche de ce que Jankélévitch (1981) appelle « le presque rien ». Dans ce « presque rien », il y a tant de possibles en genèse, tant de virtualités. Elles n’adviennent nullement, comme dans les monothéistes, d’un acte de création, mais d’un processus d’éclosion succédant à une germination qui va peu à peu connaître une maturation, puis une altération avant une disparition. L’être tend inéluctablement vers le non-être, l’apparaître vers le disparaître, mais ce qui est premier et génère l’essor puis l’élan est bien le non-être, le il n’y a pas (wu) précédant le il y a (you) et est une potentialité d’il y aura ou plutôt il pourra y avoir, il pourrait y avoir, avoir non au sens de posséder mais d’advenir. Si donc le wu est une négation, ce n’est nullement une négation privative mais plutôt une indétermination (le « je-ne-sais-quoi » de Jankélévitch), une matrice dont l’une des caractéristiques est l’invisibilité mais qui est d’une extrême fécondité car d’elle peuvent jaillir différentes possibilités. Pour approcher du caractère processuel du wu, il nous faut suspendre la logique antithétique et antinomique de l’affirmation et de la négation et envisager une modalité non absolue de la négation (Laplantine 2016). Autrement dit dans une perspective chinoise, il peut y avoir des contradictions mais non des contraires, source de contrariété et de division. Il ne saurait y avoir d’opposition (frontale) ni de négation (pure) car ces dernières ne se rencontrent jamais dans le vivant. Mais le négatif (cuo) n’en existe pas moins pour autant. Il est la face cachée susceptible au terme d’un processus secret et silencieux de maturation d’arriver à éclosion. Ce qui était jusqu’alors invisible entre le champ de vision. Le négatif peut même conduire à une inversion (zong) de ce qui nous apparaissait stable et homogène comme dans le cas du métal fondu en train de devenir liquide. Cuo n’a rien d’une substance (appelant dans les langues européennes des substantifs), d’un principe ni même d’une forme hétérogène. Cuo, ce n’est pas l’autre (encore moins « l’Autre ») mais bien le même qui se transforme et devient, par modulations successives, différent de ce qu’il était. Le wu wei n’est pas un concept. C’est une notion empirique qui s’expérimente dans un processus de dessaisissement et de non affirmation de soi. Ce processus a certes été originellement pensé dans la matrice taoïste de la civilisation chinoise (Lao-Tseu 2002, Tchouang-Tseu 2006) mais il n’est pas cependant indéfectiblement lié à cette dernière. Il a des implications précises sur les méthodes d’observation dans les sciences humaines et sociales et singulièrement sur ce que les anthropologues appellent le regard. C’est un mouvement qui s’effectue dans un mode de temporalité très lent consistant à laisser venir, à ne pas (trop) intervenir, à ne pas opérer un tri parmi les perceptions. Le wu-wei est une attention diffuse non focalisée, non précipitée, non arrêtée et bloquée sur une perception particulière, ce qui risquerait d’anticiper une position et de contrarier le flux d’un processus en cours. La conscience se déleste de toute intentionnalité, de toute finalité, de toute préméditation. Si nous envisageons le wu wei selon la dimension du voir, nous pouvons dire que ce que nous voyons n’est qu’une partie du voir car il y a aussi ce qui nous regarde. Or le regard de l’ethnographie classique tend à ignorer le passif. C’est un regard orienté et concentré. Ce que je vois, je m’en satisfais. D’une part il n’y a pas d’invisibilité. D’autre part il n’y a pas d’autre vectorialité que celle que j’assigne à des « objets ». La chose est entendu, cela va de soi, il n’y a pas lieu d’y revenir : seul existe ce que nous voyons qui est nécessairement devant. Ce qui nous regarde, à l’inverse, est susceptible de remettre en question l’unidirectionnalité du devant. Pour dire les choses autrement, dans une conception positiviste de l’ethnographie, ce qui nous regarde tend à être éliminé. Ce qui nous regarde ne nous regarde pas. À partir de l’expérience d’être regardé que chacun de nous a effectué sur le terrain, il convient alors de délier le voir et l’avoir, le voir et le prendre. Car il existe un voir ethnographique qui peut nous conduire jusqu’aux limites du perdre et du se perdre. Tel me semble être l’attitude du wu wei : nous ne poursuivons pas à proprement parler un but, nous ne visons pas un résultat, nous ne cherchons pas à capter, capturer, maîtriser, saisir, prendre mais à nous déprendre de cette position vectorielle qui est celle de la conquête. Une observation par imprégnation doit être distinguée d’une observation par concentration et fixation. Or nous avons résolument privilégié être concentré sur au détriment d’être absorbé par. La concentration permet certes le discernement mais peut aussi conduire à la discrimination. Wu wei n’est pas pour autant la sidération et encore moins la possession. Ce n’est pas la vigilance sans être pour autant la somnolence. Ce n’est ni l’impatience ni la nonchalance mais ce que j’appellerai une passivité affairée. C’est une attitude qui est assez proche de ce que Rousseau appelle la rêverie : la conscience errante et flottante non orientée vers un but particulier. Ce régime de connaissance (mais d’abord de perception) peut être figuré par un éventail ouvert permettant une amplitude maximum. Une démarche d’observation rigoureuse fécondée par le wu wei consiste à mettre nos perceptions en état d’éveil mais aussi en état de variation continue en ne cherchant pas à les dompter, à les organiser et à les orienter en vue d’un résultat ou d’une résolution finale. Tout doit être considéré et d’abord perçu à égalité et aucun réglage des sensations ne doit être effectué à partir d’une position centrale éliminant ce qui ne serait pas digne d’intérêt. Il y a de la spontanéité dans le wu-wei qui défait ce qui est de l’ordre de l’intention, de la volonté et des illusions du sujet croyant dominer « son » objet et maitriser « son » terrain. Mais cette spontanéité n’a aucune connotation anti-intellectualiste (Confucius 2006). Elle consiste simplement dans une disponibilité à l’évènement. Or force est de constater que la tendance principale de la rationalité scientifique européenne nous apprend à nous engager dans une toute autre direction. Elle est encore tributaire d’un héritage hellénique qui peut être qualifié de thétique au sens grec de témi, poser, affirmer, défendre une position, soutenir une thèse, ce qui peut contribuer à un blocage de l’attention sur une posture exclusive. Cette attitude privilégie la préhension (qui peut devenir prédation), le recueil au détriment de l’accueil, des dispositifs d’objectivation au détriment des dispositions du chercheur, bref des opérations de forçage (consistant à ramener l’inconnu au connu) au détriment de ce que l’on appelle en psychanalyse un processus de frayage. La disponibilité dans l’imprégnation du terrain ne peut être dans ces conditions considérée que comme une invasion, une dispersion et une déperdition de soi. Dans le wu wei, la position affirmative n’est pas à proprement parler congédiée mais suspendue dans une expérience qui n’est plus celle du vieil idéalisme européen de la conscience lucide et de la maîtrise de soi-même et des autres. C’est une attitude qui est faite d’ajustements successifs, de patience et de prudence. Elle ne consiste pas à accepter, mais plutôt à ne pas s’opposer avec précipitation, à s’imprégner de ce qui advient, survient, devient, revient, à laisser agir en soi des situations en perpétuelle transformation. Il convient dans ce qui ne peut plus être exactement considéré comme une perspective mais une ouverture des perceptions de suspendre ce qui est volontaire : non plus adopter une position (de principe) mais s’adapter aux situations. Le wu wei n’est pas un point d’arrivée mais de départ qui peut redonner du souffle à l’anthropologie. Il permet, dans un cheminement long, lent et méthodique, une plus grande marge de manœuvre et est susceptible d’affiner le moment ethnographique de l’anthropologie. Car malgré tout le travail effectué par les fondateurs de notre discipline, la notion même d’ethnographie demeure une notion balbutiante, laissée en friche en marge des constructions théoriques et quelque peu abandonnée épistémologiquement soit à des protocoles fonctionnels soit au bon vouloir de chacun. L’ethnographie se trouve en quelque sorte coincée entre des techniques objectives éprouvées et la bonne volonté. Le wu wei peut débloquer cette situation en ouvrant à des possibles qui n’avaient pas été essayés. Ce que nous apprendrons au contact de la Chine et du Japon est que le réel a un caractère non pas structurel ni à l’inverse pulsionnel, mais pulsatif, processuel, évènementiel et situationnel. Or cette pulsation rythmique de la respiration est aussi la pulsation rythmique de la méthode. Elle a des implications très concrètes en ethnographie et en anthropologie qui ont elles aussi besoin de respirer. L’ethnographie positiviste en effet ne respire pas assez. Elle est arythmique et étrangère au mouvement du vivant fait de flux et de reflux, de traits et de retraits, d’apparition et de disparition alors que ce mouvement même est susceptible d’inspirer la méthode. Quant à l’anthropologie académique, elle s’en tient souvent à une opération de construction dans lequel différents éléments sont assemblés pour constituer une totalité supérieure (Saillant, Kilani, Graezer-Bideau 2011). La voie négative du wu wei n’est pas moins opératoire et n’est pas moins « moderne » que la négativité à la manière de Freud ou d’Ardono. Si nous désencombrons cette notion formée dans la matrice taoïste de significations trop chargées, si nous la libérons de son carcan ésotérique pour la restituer à sa vocation anthropologique, nous nous apercevons que le taoïsme n’a rien d’un théisme. La voie inspirée par le wu wei est celle d’une désubstantialisation et d’une désessentialisation de notre rapport au réel. Elle provoque une déstabilisation mais ne doit pas être confondue avec le relativisme et encore moins avec l’idée occidentale de nihilisme. Elle en est même le contraire. S’imprégner méthodiquement de ce qui est en train de se passer et de passer ne conduit nullement à un renoncement, à la manière bouddhiste d’une dissolution du réel qui aurait un caractère illusoire, mais à une dé hiérarchisation des cultures et à une désabsolutisation des valeurs

La magnésite (MgCO3) est la forme anhydre la plus stable d'une série de carbonates de magnésium qui présentent différents degrés d'hydratation. Malgré sa rareté dans les environnements naturels, elle constitue une phase minérale fondamentale pour le piégeage minéral permanent du CO2. La détermination expérimentale des vitesses de précipitation et de dissolution de la magnésite dans des conditions représentatives de la séquestration géologique est donc fondamentale pour l'estimation du potentiel de séquestration de CO2 par cette phase dans les basaltes et dans les roches ultrabasiques et pour l'optimisation des procédés de stockage du CO2. Nous avons mesuré les vitesses de précipitation de la magnésite en utilisant des réacteurs à circulation et des réacteurs fermés, en fonction de la température (100 ≤ T ≤ 200 °C), de la composition de la solution aqueuse et de la pression partielle de CO2 (de 0 à 30 bar). Les vitesses mésurées sont indépendantes de la force ionique de la solution pour 0.1 M < I < 1.1 M, mais elles diminuent significativement avec l'augmentation de l'activité des ions CO32- pour des pH supérieures à 8. Les vitesses mesurées dans les réacteurs à circulation sont cohérentes avec le modèle de coordination chimique surfacique de Pokrovsky et al. (1999) selon lequel les vitesses de précipitation de la magnésite sont proportionnelles à la concentration des sites surfaciques >MgOH2+. L'étude des vitesses de cristallisation conduite par microscopie à force atomique hydrothermale (HAFM) a montré un bon accord entre les vitesses déduites de mesures microscopiques et les vitesses macroscopiques et a aussi démontré que la précipitation de la magnésite s'effectue selon un mécanisme de croissance spirale. Suivant les observations effectuées par AFM, ce mécanisme contrôle la vitesse de croissance de la magnésite dans un grand intervalle de température et d'indice de saturation (15≤ Ω ≤ 200 pour 80 ≤ T < 120 °C). En raison de l'inhibition de la précipitation de la magnésite par les ions carbonates, il est recommandé d'opérer sous des pressions partielles de CO2 assez élevées, ce qui présente en outre l'avantage d'accélérer la cinétique de dissolution des silicates magnésiens, grâce à l'acidification de la solution par le CO2. La détermination des vitesses de dissolution de la magnésite dans des réacteurs à circulation à 150 et 200 °C et en milieu neutre à alcalin nous a permis d'améliorer le modèle de complexation de surface et d'étendre son application aux températures considérées. La diminution des vitesses de dissolution observée de 150 à 200 °C peut être expliquée par l'augmentation, en fonction de la température, de la carbonatation et de l'hydrolyse des sites >MgOH2+ qui contrôlent la vitesse de dissolution de la magnésite. Des températures supérieures à 100 °C qui entrainent une diminution de la vitesse de dissolution de la magnésite et des autres carbonates sont donc favorables au stockage de CO2 sous forme dissoute dans les aquifères profonds riches en minéraux carbonatés. L'utilisation d'une cellule à électrodes d'hydrogène (HECC) nous a permis de préciser les données cinétiques à proximité de l'équilibre grâce à la détermination précise du produit de solubilité de la magnésite en fonction de la température (50-200 °C). De plus, ces mesures nous ont permis de générer les propriétés thermodynamiques de la magnésite et de les comparer à celles obtenues par mesures calorimétriques et par équilibres de phases. Les résultats de cette étude représentent une importante contribution à la compréhension des cinétiques de réaction des minéraux carbonatés dans les systèmes hydrothermaux et permettent de proposer une base de données essentielle pour la quantification des réactions de dissolution/précipitation des carbonates dans les systèmes complexes. En outre, ce travail fournit des contraintes cinétiques pour la modélisation géochimique des processus de séquestration du CO2 et sera utile à l'évaluation de l'impact et des risques liés au stockage de CO2 à long terme.

Les signatures isotopiques des minéraux carbonatés sont utilisées pour caractériser de nombreux processus géochimiques. Cette thèse a pour but de déterminer les vitesses auxquelles ces signatures isotopiques peuvent être altérées lors des interactions entre les fluides et les minéraux. A cette fin, une série d'études expérimentales a été conduite avec la dolomite (CaMg(CO3)2), la magnésite (MgCO3) et la calcite (CaCO3). On a mesuré l'évolution temporelle des compositions isotopiques de Ca et Mg pendant une série d'expériences de dissolution en réacteur fermé de la dolomite à des températures de 50°C à 126°C. A T < 120°C la composition isotopique du calcium dans la phase fluide est identique à celle de la dolomite initiale, mais au-delà de cette température, la signature isotopique du calcium dans le fluide (delta(44/42)Ca fluid) après 4 semaines était 0.6±0.1‰ plus lourde que l'originale. En revanche, le rapport delta(26/24)Mg du fluide reste égal à celui de la dolomite à toutes les températures étudiées. Ces résultats indiquent un double transfert de calcium vers et depuis la structure de la dolomite à T > 120°C. En outre, ces résultats suggèrent que la difficulté de la dolomite à précipiter à température ambiante doit être la conséquence de l'incapacité de Mg à s'incorporer dans la structure du minéral. Dans une autre étude on a conduit des expériences de dissolution de la magnésite à 25°C en solution aqueuses pour différents pH et pression de CO2. On a trouvé que la composition isotopique du fluide à proximité de l'équilibre chimique était différente de celle du solide, ce qui reflète un double transfert de Mg en direction et hors du minéral à température ambiante. Cependant, un seul mécanisme de fractionnement ne peut expliquer le comportement isotopique de Mg observé. La dernière partie de ce travail, consacrée au fractionnement isotopique du carbone dans le système calcite-eau, montre une évolution du fractionnement isotopique de cet élément vers le fractionnement isotopique à l'équilibre d'une durée d'une année après l'atteinte de l'équilibre chimique entre la calcite et l'eau. Les vitesses de rééquilibrage des isotopes de carbone sont ainsi quatre ordres de grandeurs plus lentes que la vitesse d'équilibrage de la calcite avec la solution. Ceci suggère que l'étape limitante dans le processus de rééquilibrage des isotopes du carbone est le transport de cet élément dans le cristal après l'échange isotopique à la surface de ce dernier. Les résultats de cette thèse indiquent que la signature isotopique de Mg, Ca et C des carbonates n'est pas invariante à l'échelle des temps géologiques et qu'elle peut être altérée durant l'interaction de ces minéraux avec l'eau. Ainsi, la préservation des signatures isotopiques des carbonates requiert d'une faible perméabilité des roches ou bien quelque mécanisme inhibant les échanges des métaux et du carbone à la surface des cristaux
The isotopic signatures of carbonate minerals have been applied to illuminate a plethora of natural geochemical processes. This thesis is aimed to assess the rates and or conditions at which such isotope signatures might be altered by fluid-mineral interaction through a series of systematic experimental studies performed with dolomite (CaMg(CO3)2) magnesite (MgCO3) and calcite (Ca-CO3). Ca and Mg isotopic compositions were measured as a function of time during closed-system stoichiometric dolomite dissolution experiments at 50 to 126°C. Although identical to that of the original dolomite at low temperatures, at temperatures >120 °C, the calcium isotopic signature of fluid phase (delta(44/42)Ca fluid) became 0.6±0.1‰ higher than that of the dissolving dolomite over a 4-week period. In contrast, the delta(26/24)Mg fluid, remained equal to that of the dolo-mite both at low and high temperatures. This set of experiments evidences the two-way transfer of calcium in and out of the dolomite structure at elevated temperatures. The results suggest that the inhability of dolomite to precipitate at these conditions is due to the difficulty of Mg to be reincorporated in the dolomite structure. In a follow-up study, magnesite was dissolved at 25°C in the presence of fluids with distinct pH and CO2 pressures. The isotopic compositions of the fluid differed from that of the solid at near-to chemical equilibrium indicating the two-way transfer of magnesium into this mineral at ambient temperatures. A single fractionation mechanism cannot explain the distinct Mg isotope behaviors observed. Further work on carbon isotope exchanges in the calcite water system shows a slow by steady evolution of the carbon isotopic composition towards the accepted equilibrium fractionation factor over the course of nearly year-long experiments after the system had attained bulk chemical equilibrium. Carbon isotope reequilibration rates were found to be approximately four orders of magnitude slower than that of bulk calcite dissolution, suggesting that the rate limiting step to the carbon isotope reequilibration process is the transport of carbon into and out of the bulk mineral after it has exchanged on the surface. The results of this thesis suggest that the Mg, Ca and C isotopic signatures in carbonate minerals are not invariant over geological time-frames and can be readily altered by water-mineral interaction. Such results indicate that the preservation of carbonate mineral signatures require low permeability rock formations or some inhibitory mechanism limiting metal and carbon exchange

L’ingestion de sables et de cendres volcaniques par les moteurs d’avion conduit à la formation de dépôts silicatés (CMAS) qui s’infiltrent dans la porosité du revêtement barrière thermique (BT) en zircone yttriée des aubes de turbine. De nouvelles compositions de BT issues du système ZrO2-RE2O3 (RE = La-Lu) sont donc envisagées. En effet, leur réactivité chimique au contact des CMAS peut conduire à la formation de phases cristallisées, notamment la phase apatite Ca2RE8(SiO4)6O2, qui bloquent l’infiltration du CMAS. Cependant, divers silicates du système CaO-RE2O3-SiO2 sont susceptibles d’entrer en compétition avec sa formation et de plus, la composition du CMAS varie selon les régions survolées. L’objectif de ces travaux de thèse est de déterminer l’influence de la composition du CMAS et de la terre rare sur les mécanismes réactionnels de dissolution et de précipitation. Divers oxydes RE2O3 à basicité croissante (RE = Yb, Dy, Gd, Sm et Nd) et un CMAS de composition simplifiée du système CaO-Al2O3-SiO2 (CAS) ont été choisis. Des teneurs fixes en MgO et Fe2O3 ont été ensuite ajoutées au CAS en faisant varier le rapport CaO/SiO2 entre 0,4 et 1,6. Les phases apatite et cyclosilicate Ca3RE2(Si3O9)2 ont également été synthétisées afin d’étudier leur dissolution. Il est montré que le mécanisme de dissolution des RE2O3 est indirect, les équilibres locaux établis avec cet oxyde imposant systématiquement la formation de la phase apatite. Sa cristallisation est favorisée par un rayon cationique RE3+ proche de celui de Ca2+. Lorsque l’écart est important, la nucléation de la phase cyclosilicate est rapidement observée dans le CAS avec une répartition préférentielle de ces cations RE3+ dans les sites de coordinence 6. La solubilité en RE dans le liquide silicaté augmente avec la basicité de l’oxyde RE2O3 et en présence de MgO et Fe2O3. La variation de composition du CMAS modifie la nature des phases à l’équilibre. Leurs limites de solubilité en RE sont inférieures à celles de la phase apatite, ce qui réduit d’autant leur vitesse de redissolution dans le liquide silicaté
Fine particles of sand, dust or volcanic ashes ingested by aircraft engines are well-known to damage Thermal Barrier Coatings (TBC) when they infiltrate their porous microstructure as molten silicate (CMAS). They are mainly constituted of CaO-MgO-Al2O3-SiO2 in variable proportions and also contain metallic oxides. RE2Zr2O7 compositions are TBC candidate materials as they have shown efficiency to mitigate CMAS infiltration due to their reactivity with synthetic CMAS. Indeed, the dissolution reaction leads to rapid sealing of the topcoat porosity mainly due to the formation of crystalline Ca2Gd8(SiO4)6O2 apatite. However, many rare-earth silicates are likely to compete with apatite crystallization and little is known on reaction kinetics and thermodynamics involving RE2O3 and multi-component CMAS system. This work aims to determine the influence of CMAS and rare earth composition on dissolution and precipitation mechanisms. A simplified CAS was first selected with eutectic (1170°C), 65SiO2-26CaO-9Al2O3 (mol. %) composition. Dissolution of various RE2O3 with increasing basicity (RE = Yb, Dy, Gd, Sm and Nd) as well as synthetic apatite and cyclosilicate Ca3RE2(Si3O9)2 phases was then performed at 1200°C in CAS-melt. Finally, fixed MgO and Fe2O3 contents were added to CAS melt with an increasing CaO/SiO2 ratio. The results showed that RE2O3 dissolution mechanism is indirect. Apatite formation results from local equilibrium at the interface with solid RE2O3 whatever the rare earth and CMAS composition. Its crystallization is favored when Ca2+ and RE3+ ionic radii are close as they are both distributed within 9-fold coordination sites. Conversely, Ca and RE mismatch leads to rapid nucleation of cyclosilicate phase in CAS as they are preferentially distributed within a 6-fold coordination site. MgO and Fe2O3 addition in CAS as well as RE2O3 basicity tend to increase RE solubility in silicate melt. Phases in thermodynamic equilibrium strongly depend on CMAS composition but generally exhibits lower RE solubility and dissolution rate in melt than apatite

Les carbures cementes wc/co sont des cermets prepares par metallurgie des poudres. L'evolution microstructurale au cours du frittage avec phase liquide se caracterise par le grossissement moyen de l'ensemble des grains de wc (croissance normale) et par l'apparition de tres gros grains (croissance anormale). Les proprietes mecaniques etant optimisees par une microstructure fine, industriellement, des inhibiteurs de grossissement, entre autres cr#3c#2 et vc, sont ajoutes en faible quantite (<1pds%) dans le melange de poudres de depart. Pour tenter d'expliquer l'evolution microstructurale de ces materiaux, nous avons etudie : - les mecanismes de dissolution de wc dans co en phase solide, a 1200c, par la technique des couples de diffusion, et en phase liquide, a 1450c, par la methode du cylindre tournant. Les resultats montrent qu'au cours de la dissolution, l'equilibre est realise aux interfaces. Les elements cr et v ont le meme effet qu'un petit exces de w : ils favorisent la formation des phases (m#6c) et '(m#1#2c). Dans tous les cas, la cinetique de dissolution de wc dans co est rapide, controlee par diffusion. - les mecanismes de precipitation de wc a partir d'un liquide sursature en w et c. Pour cela, nous avons analyse experimentalement : * l'evolution microstructurale dans des echantillons frittes prepares a partir de poudres de wc submicroniques. Cette etude a permis de definir plus clairement les phenomenes associes aux notions de croissance normale, anormale et inhibee. Les resultats montrent notamment que cr#3c#2 n'a pas pour effet d'inhiber la croissance mais seulement de la retarder ou de la ralentir. * les microstructures de solidification obtenues a partir de liquides sursatures en w et c. Les resultats montrent d'une part que la germination de wc est tres difficile et d'autre part que la croissance peut etre rapide en condition de fortes sursaturations. D'apres les resultats, l'evolution microstructurale des frittes est limitee par l'etape de precipitation. Les differences de tailles observees s'expliquent par des differences de sursaturation locale dans la phase liquide conduisant a un ou plusieurs mecanismes de germination-croissance. L'effet des elements cr ou v pourrait etre relie a un diminution de l'activite de c dans les phases liquides quaternaires.

Cette thèse se propose de discuter la formation des alternances récurrentes dans les skarns et la précipitation oscillante par métasomatose en contexte métamorphique. On commence par discuter deux types d'alternances de Rio Marina (Ile d'Elbe, Italie). Les directions des bandes sont parallèles à la zonation des skarns ou au contact entre le skarn et le calcaire. Les études géochimiques montrent que les skarns à alternances et les skarns ordinaires sont formés sur des calcaires massifs et homogènes et que la formation des skarns nécessite des apports importants de silice et de fer et de lessivages de calcium et de gaz carbonique. La comparaison des alternances de Rio Marina avec d'autres exemples d'alternances a permis d'énoncer les règles suivantes: (1). Les alternances apparaissent généralement sous 2 formes: des strates alternantes ou des structures orbiculaires. (2) Les épaisseurs des bandes varient de 0,2 mm a 6 mm ; les épaisseurs des bandes claires et des bandes sombres sont les mêmes dans la plupart des cas. (3) Dans les alternances, il y a au moins un minéral qui est constitué non seulement d'un élément provenant de la dissolution des carbonates comme Ca et Mg mais aussi d'un élément provenant du fluide comme Si et Fe. le deuxième minéral dans les alternances est compose essentiellement d'éléments provenant du fluide comme Si et Fe. La formation des bandes requiert le couplage de la précipitation des minéraux en alternances et de la dissolution de la roche carbonatée. Des modèles qualitatifs sont établis pour discuter le mécanisme possible d'apparition de ce type de structure spatiale.

La formation de minéraux carbonatés magnésiens par carbonatation de silicates de magnésium constitue une option pérenne et sûre de séquestration du dioxyde de carbone, dont les estimations les plus optimistes indiquent qu'elle pourrait participer significativement à l'effort global de réduction des émissions de CO2 d'origine anthropique. À ce jour cependant, ces réactions chimiques se heurtent à de fortes limitations cinétiques, dont l'origine réside dans la faible réactivité des phases minérales en présence. Alors que de nombreuses études se sont intéressées à la phase de dissolution des silicates magnésiens, souvent considérée comme l'étape limitante du processus, ce travail de thèse prend le parti d'étudier expérimentalement les mécanismes et les vitesses de formation des minéraux carbonatés magnésiens qui constituent le produit final des réactions de carbonatation. Dans une première partie, nous nous intéressons à l'influence sur la cinétique de précipitation de la magnésite (MgCO3) de ligands organiques connus pour accélérer la vitesse de dissolution des silicates magnésiens : oxalate, citrate et EDTA. Sur la base d'expériences menées en réacteur à circulation entre 100 et 150°C, nous montrons que ces ligands diminuent significativement la vitesse de précipitation de la magnésite en raison (1) de la complexation des cations Mg2+ en solution, estimée grâce à une base de données thermodynamiques établie à partir d'une revue critique de la littérature, et (2) de l'adsorption des ligands au niveau d'un nombre limité de sites à la surface du minéral, avec pour conséquence une diminution de la constante cinétique de précipitation. Cette inhibition de la cristallisation de la magnésite est maximale dans le cas du citrate. L'utilisation de la microscopie à force atomique en conditions hydrothermales nous a permis de sonder l'origine de l'inhibition observée. Elle nous indique en particulier que le citrate et l'oxalate agissent sur le processus de croissance cristalline à la surface de la magnésite, modifiant la forme des îlots de croissance ainsi que la fréquence de génération des marches cristallines par le processus de croissance en spirale. Nous montrons que ces deux ligands agissent au niveau de sites surfaciques différents, probablement fonction de leurs structures et de leurs propriétés chimiques. Nous proposons que l'inhibition plus forte exercée par le citrate sur le processus de croissance de la magnésite provienne d'une interaction préférentielle du ligand avec les marches cristallines aigües, qui limitent le processus de croissance en spirale de par leur faible vitesse d'avancement. La description de ces phénomènes à l'aide d'une loi cinétique empirique permet d'effectuer une modélisation numérique simple de la carbonatation de la forstérite (Mg2SiO4) en présence de ligands à 120°C, qui suggère que les ligands organiques étudiés ont une influence défavorable sur le processus global de carbonatation de ce minéral .La troisième et dernière partie de ce travail s'intéresse à la solubilité et à la cinétique de précipitation d'un carbonate de magnésium hydraté, l'hydromagnésite, entre 25 et 75°C. Les résultats obtenus indiquent que la vitesse de croissance de l'hydromagnésite excède largement celle de la magnésite à affinité chimique comparable, tandis que l'énergie d'activation du processus est beaucoup plus faible que celle de la magnésite. Ces données cinétiques originales confirment que la déshydratation des ions Mg2+ est l'étape limitante de la précipitation de la magnésite en solution aqueuse. Toutefois, du fait de sa solubilité plus forte, l'hydromagnésite n'est susceptible de se former plus rapidement que la magnésite qu'à pH alcalin et basse température. Elle ne peut à ce titre constituer un palliatif à la faible vitesse de précipitation de la magnésite lors de la carbonatation des silicates magnésiens
Forming magnesium carbonate minerals through carbonation of magnesium silicates has been proposed as a safe and durable way to store carbon dioxide, with a possibly high potential to offset anthropogenic CO2 emissions. To date however, chemical reactions involved in this process are facing strong kinetic limitations, which originate in the low reactivity of both Mg-silicates and Mg-carbonates. Numerous studies have focused on the dissolution of Mg-silicates, under the questionable hypothesis that this step limits the whole process. This thesis work focuses instead on the mechanisms and rates of formation of magnesium carbonates, which are the final products of carbonation reactions. The first part of the work is dedicated to studying the influence on magnesite precipitation kinetics of three organic ligands known to accelerate Mg-silicates dissolution rates : oxalate, citrate and EDTA. With help of mixed-flow reactor experiments performed between 100 and 150°C, we show that these ligands significantly reduce magnesite growth rates, through two combined mechanisms: (1) complexation of Mg2+ cations in aqueous solution, which was rigorously estimated from a thermodynamic database established through a critical review of the literature, and (2) adsorption of ligands to a limited number of surface sites, leading to a decrease of the precipitation rate constant. The observed growth inhibition is maximal with citrate. We then used hydrothermal atomic force microscopy to probe the origin of the documented growth inhibition. Our observations show that citrate and oxalate interact with the crystal growth process on magnesite surface, modifying the shape of growth hillocks as well as the step generation frequency through spiral growth. We also show that the ligands adsorb preferentially on different kink-sites, which is probably related to their different structures and chemical properties. We propose that the stronger magnesite growth inhibition caused by citrate is related to a preferential interaction of the ligand with acute steps on the magnesite surface, which limit the spiral growth process through their low advancement rate. The description of these processes with an empirical rate law allows performing simple numerical simulations of forsterite carbonatation at 120°C in the presence of the ligands. We thus demonstrate that the use of the investigated ligands would clearly be detrimental to the carbonation of forsterite. The third and last part of this work deals with hydromagnesite solubility and growth kinetics between 25 and 75°C. The obtained results show that hydromagnesite growth rates largely exceed magnesite rates at comparable chemical affinity, while the activation energy of the process is much smaller than for magnesite. This original kinetic dataset thus confirms the long-standing hypothesis that Mg2+ dehydration is the rate-limiting step for Mg-carbonate precipitation from aqueous solution. However, due to its higher solubility, hydromagnesite may grow more quickly than magnesite only at low temperature and alkaline pH. Thus, it may not provide a solution to the sluggish precipitation kinetics of magnesite during Mg-silicates carbonation

Les objectifs de ce travail sont de determiner les proprietes thermodynamiques de la kaolinite et de verifier l'aptitude des lois cinetiques deduites de la theorie de l'etat transitoire a decrire la cinetique de dissolution/cristallisation de ce mineral dans des conditions hydrothermales. Une kaolinite naturelle d'origine hydrothermale, de parfaite cristallinite et depourvue d'impuretes majeures, a ete choisie pour cette etude. Des mesures de solubilite, realisees en milieu faiblement basique entre 60 et 170c, ont abouti a la determination de la constante de dissociation de la kaolinite dans cet intervalle de temperature. Une regression lineaire par moindres carres des resultats experimentaux a permis de proposer une valeur d'energie libre de formation de la kaolinite (25c, 1 bar) egale a -907,68 kcal/mol. Cette valeur est la plus negative des valeurs determinees jusqu'ici a partir de mesures de solubilite. Par ailleurs, les parametres thermodynamiques obtenus sont en accord avec ceux deduits de l'etude de l'equilibre kaolinite-boehmite au-dela de 200c. Les mesures des vitesses de dissolution/precipitation de la kaolinite ont ete effectuees a 150c en milieu acide et basique dans un large domaine d'affinite chimique et dans des solutions d'attaque de composition variee. Il est montre que les vitesses de dissolution de la kaolinite dependent fortement de l'affinite chimique de la reaction, meme loin de l'equilibre. En milieu acide, ces vitesses sont une fonction unique de la teneur en aluminium de la solution tandis qu'en milieu alcalin, silice et aluminium affectent conjointement les vitesses de la reaction, l'effet inhibiteur de l'aluminium restant toutefois predominant. Les vitesses de cristallisation mesurees dependent peu de l'affinite chimique. Ces informations permettent de preciser la nature du complexe active et d'etablir, dans le cadre de la theorie de l'etat transitoire, de nouvelles lois cinetiques qui rendent compte avec precision des vitesses de dissolution/precipitation de la kaolinite dans un large domaine d'affinite chimique

La formation de minéraux carbonatés magnésiens par carbonatation de silicates de magnésium constitue une option pérenne et sûre de séquestration du dioxyde de carbone, dont les estimations les plus optimistes indiquent qu'elle pourrait participer significativement à l'effort global de réduction des émissions de CO2 d'origine anthropique. À ce jour cependant, ces réactions chimiques se heurtent à de fortes limitations cinétiques, dont l'origine réside dans la faible réactivité des phases minérales en présence. Alors que de nombreuses études se sont intéressées à la phase de dissolution des silicates magnésiens, souvent considérée comme l'étape limitante du processus, ce travail de thèse prend le parti d'étudier expérimentalement les mécanismes et les vitesses de formation des minéraux carbonatés magnésiens qui constituent le produit final des réactions de carbonatation. Dans une première partie, nous nous intéressons à l'influence sur la cinétique de précipitation de la magnésite (MgCO3) de ligands organiques connus pour accélérer la vitesse de dissolution des silicates magnésiens : oxalate, citrate et EDTA. Sur la base d'expériences menées en réacteur à circulation entre 100 et 150°C, nous montrons que ces ligands diminuent significativement la vitesse de précipitation de la magnésite en raison (1) de la complexation des cations Mg2+ en solution, estimée grâce à une base de données thermodynamiques établie à partir d'une revue critique de la littérature, et (2) de l'adsorption des ligands au niveau d'un nombre limité de sites à la surface du minéral, avec pour conséquence une diminution de la constante cinétique de précipitation. Cette inhibition de la cristallisation de la magnésite est maximale dans le cas du citrate. L'utilisation de la microscopie à force atomique en conditions hydrothermales nous a permis de sonder l'origine de l'inhibition observée. Elle nous indique en particulier que le citrate et l'oxalate agissent sur le processus de croissance cristalline à la surface de la magnésite, modifiant la forme des îlots de croissance ainsi que la fréquence de génération des marches cristallines par le processus de croissance en spirale. Nous montrons que ces deux ligands agissent au niveau de sites surfaciques différents, probablement fonction de leurs structures et de leurs propriétés chimiques. Nous proposons que l'inhibition plus forte exercée par le citrate sur le processus de croissance de la magnésite provienne d'une interaction préférentielle du ligand avec les marches cristallines aigües, qui limitent le processus de croissance en spirale de par leur faible vitesse d'avancement. La description de ces phénomènes à l'aide d'une loi cinétique empirique permet d'effectuer une modélisation numérique simple de la carbonatation de la forstérite (Mg2SiO4) en présence de ligands à 120°C, qui suggère que les ligands organiques étudiés ont une influence défavorable sur le processus global de carbonatation de ce minéral .La troisième et dernière partie de ce travail s'intéresse à la solubilité et à la cinétique de précipitation d'un carbonate de magnésium hydraté, l'hydromagnésite, entre 25 et 75°C. Les résultats obtenus indiquent que la vitesse de croissance de l'hydromagnésite excède largement celle de la magnésite à affinité chimique comparable, tandis que l'énergie d'activation du processus est beaucoup plus faible que celle de la magnésite. Ces données cinétiques originales confirment que la déshydratation des ions Mg2+ est l'étape limitante de la précipitation de la magnésite en solution aqueuse. Toutefois, du fait de sa solubilité plus forte, l'hydromagnésite n'est susceptible de se former plus rapidement que la magnésite qu'à pH alcalin et basse température. Elle ne peut à ce titre constituer un palliatif à la faible vitesse de précipitation de la magnésite lors de la carbonatation des silicates magnésiens

Les aciers maraging classiques doivent leurs propriétés mécaniques à une composition chimique contrôlée et à des traitements thermiques adaptés, conduisant à des microstructures de martensite revenue et de précipitation de phases durcissantes (carbures et intermétalliques). Les performances de ce type d’aciers, en constante amélioration, ont donné naissance, au cours de la dernière décade, à une nouvelle nuance, le ML340TM, répondant à des applications spécifiques dans le domaine de l’aéronautique. Bien que la composition chimique soit strictement contrôlée en imposant, entre autres, une très faible teneur d’azote, des nitrures d’aluminium (AlN), de quelques dizaines de microns, peuvent précipiter. La précipitation de ces nitrures peut être à l’origine de la formation de microfissures, dommageables aux propriétés de fatigue. L’amélioration de ces propriétés de fatigue passe incontestablement par une réduction drastique de la taille de ces nitrures. Au cours de cette étude, il est apparu que les paramètres thermiques et thermomécaniques pouvaient avoir une influence sur les grandeurs microstructurales des nitrures d’aluminium : fraction massique, densité surfacique, distributions en taille et spatiale. Cette tâche a été possible grâce à la mise en place d’une méthode automatisée couplant l’analyse d’images à celle de la composition chimique. Cette méthode originale permet ainsi de discriminer, par la taille et par la chimie, les nitrures d’aluminium des autres particules (inclusion, carbures, etc.). Le rôle de certains paramètres du traitement thermique (vitesse de refroidissement, temps et température de maintien isotherme, trempe étagée, trempe intermédiaire) sur les grandeurs microstructurales des nitrures d’aluminium a été clairement identifié. Par ailleurs, l’effet d’une déformation plastique à chaud, dans le domaine austénitique, sur les grandeurs microstructurales des nitrures d’aluminium précipités, a aussi été mis en exergue. In fine, nous avons, dans cette étude, mis en évidence que l’obtention d’une précipitation submicronique de nitrures d’aluminium passe par une conjugaison maîtrisée des différents paramètres des traitements thermiques et thermomécaniques
The mechanical properties of the conventional maraging steels are controlled by the choice of chemical composition and appropriate heat treatment parameters; the latter leading to martensitic microstructure and precipitation hardening phases (carbides and intermetallics). In the last decade, this steel family, that mechanical properties are in steady progress, has enabled the development of a new grade of steel, namely: the ML340TM. The performance of the ML340TM is scheduled to meet applications in the aeronautic domain. Despite a strictly controlled chemical composition, requiring very low nitrogen content, aluminium nitride (AlN) can precipitate with particle size up to few tens of microns. The precipitation of these nitrides could be at the origin of micro-cracks formation, which is responsible of the fatigue properties degradation. Improvement of the fatigue property is undoubtedly related to a drastic reduction of the nitrides size. During this study, it was found that the parameters of thermal and thermo-mechanical treatments might have an influence on microstructural features of aluminium nitrides: mass fraction, surface density, size and spatial distribution. This task was made possible thanks to the introduction of an automated method coupling the image analysis to the chemical composition. This unusual method allows discriminating, by size and by chemistry, aluminium nitrides from the other particles (carbides inclusion, etc.). The role of some of the heat treatment parameters (cooling rate, time and isothermal holding temperature, intermediate and direct quenching) on the microstructural features of aluminium nitrides has been clearly identified. Furthermore, hot plastic deformation, in the austenitic range, has a highlighted effect on the microstructure features of the aluminium nitrides. Ultimately, in this study, we have revealed that getting a submicron aluminium nitride precipitation is subjected to a controlled combination of thermal and thermo-mechanical parameters