Academic literature on the topic 'Volumétrie (Chimie analytique)'

Au Québec, dans toutes les provinces canadiennes et dans 18 États américains, la méthode de détermination des besoins en chaux des sols agricoles est basée sur l'analyse du pHₛₘₚ. Cependant, cette méthode pose des problèmes de précision par rapport aux sols dont les besoins en chaux sont faibles. Ainsi cette méthode n'est pas trop en phase avec la réalité agronomique d'une majorité de sols du Québec ayant de faibles besoins et entretenus chaque année par des pratiques de chaulage. L'objectif de cette étude était de développer une nouvelle procédure d'évaluation des besoins en chaux basée sur les analyses routinières des sols (pMₑₐᵤ, MO, Pₘ₃, Kₘ₃, Caₘ₃, Mgₘ₃, Alₘ₃) et leur calibration par apprentissage supervisé sur les courbes de titrage de l'acidité des sols. Pour réaliser cette étude, 270 courbes de titrage ont été élaborés à partir d'expériences de laboratoire, ensuite ces courbes ont été paramétrisés et les covariables découlant de cette paramétrisation sont prédits par intelligence artificielle à partir de caractéristiques physico-chimiques de base des sols analysés. Ce projet de recherche a été réalisé de façon à prendre le plus en considération possible la réalité des sols agricoles au Québec, l'échantillonnage a été faite au niveau de 9 régions du Québec. Les résultats obtenus prouvent qu'il est possible de paramétriser une courbe de titration d'un sol et de prédire ses besoins en chaux à partir de ses paramètres physico-chimiques routinières.<br>In Quebec, in all Canadian provinces and in 18 American states, the method for determining the lime requirements of agricultural soils is based on pHₛₘₚ analysis. However, this method poses accuracy problems for soils with low lime requirements. Thus, this method is not in phase with the agronomic reality of a majority of Quebec soils with low needs and maintained each year by liming practices. The objective of this study was to develop a new procedure for evaluating lime requirements based on routine soil analyses (pMᴡₐₜₑᵣ, MO, Pₘ₃, Kₘ₃, Caₘ₃, Mgₘ₃, Alₘ₃)) and their calibration by supervised learning on soil acidity titration curves. To carry out this study, 270 titration curves were elaborated from laboratory experiments, then these curves were parameterized and the covariates resulting from this parameterization are predicted by artificial intelligence from basic physicochemical characteristics of the analyzed soils. This research project was carried out in such a way as to take into account the reality of agricultural soils in Quebec as much as possible. The sampling was done in 9 regions of Quebec. The results obtained prove that it is possible to parameterize a soil titration curve and to predict its lime needs from its routine physico-chemical parameters.

Malgré l'utilisation de la méthode dite de translation de volume, les équations d'état cubiques sont connues pour prédire la masse volumique des mélanges avec une précision médiocre. Nous nous proposons d'améliorer les règles de mélanges de ces équations grâce à des mesures originales. Nous avons mesuré les volumes d'excès des systèmes binaires contrastes méthane + n-tétracosane et méthane + n-dodécane avec un équipement haute pression sans mercure composé de deux cellules à piston, équipées de hublots en saphir. Ces mesures ont été réalisées a 374 k, entre 10 et 120 mpa. Les volumes d'excès mesurés sont négatifs. Leur amplitude est dix à cent fois supérieure à celle des volumes d'excès des mélanges de liquides. Les pressions de saturation de ces systèmes ont été déterminées sans échantillonner, en utilisant la règle des phases combinée à la mesure du volume des phases. Nous avons aussi étudié le facteur de compressibilité et les équilibres de phases d'un fluide réel hyperbare dans les conditions de pression et de température du gisement (110 mpa et 180c). . . .

Les fluides pétroliers extraits de gisements ont des teneurs plus ou moins importantes en composés non souhaités tels que le dioxyde de carbone, l’hydrogène sulfuré ou autres produits soufrés. Ils doivent subir nombre de transformations et purifications. Le dimensionnement des unités correspondantes ne peut être bien optimisé que si l’on dispose de données fiables et précises d’équilibre de phases et de propriétés volumétriques et bien entendu d’une modélisation elle aussi fiable et précise. Le présent travail a été consacré en partie à des mesures de propriétés volumétriques sur trois mélanges binaires (éthane – hydrogène sulfuré, éthane – dioxyde de carbone et propane – hydrogène sulfuré). Ces mesures ont été réalisées à l’aide d’un appareillage, comportant un densimètre à tube vibrant (Anton Paar, modèle DMA 512), qui a été conçu et construit tout spécialement pour ce travail. L’étude menée sur la modélisation des propriétés volumétriques a permis de mettre en évidence l’inadéquation de l’usage classique des équations d’état cubiques pour représenter simultanément propriétés volumétriques et équilibres de phases. Parmi les équations d’état présentées, une attention particulière a toutefois été portée sur les équations d’état cubiques en raison de leur très grande utilisation dans le domaine pétrolier. Un moyen a été testé pour adapter les équations d’état cubiques à la représentation simultanée et satisfaisante des propriétés volumétriques et équilibres de phases : Il s’agit du couplage de l’équation d’état cubique de Soave-Redlich-Kwong avec une correction de volume par réseau de neurones<br>Various pollutant contents (ie carbon dioxide, hydrogen sulphide or other sulphur products) are found in produced oils. These latter must undergo a number of transformations and purifications. The design and dimensioning of the corresponding units can well be optimized only if one has reliable and accurate data about phase equilibria and volumetric properties and of course reliable and accurate modeling. This work was devoted partly to measurements of volumetric properties on three binary mixtures (ethane - hydrogen sulphide, ethane - propane and carbon dioxide - hydrogen sulphide). These measurements were carried out using equipment, comprising a vibrating tube densimeter (Paar, model DMA 512 P), which was especially designed and built for this work. The study undertaken about the modeling of volumetric properties made it possible to highlight the inadequacy of the traditional use of cubic equations of state to represent simultaneously volumetric properties and phase equilibria. Among the equations of state investigated, a close attention however was paid to cubic equations of state because of their very great use in the oil field. A new tool was found to adapt cubic equations of state to the simultaneous and satisfactory representation of volumetric properties and phase equilibria. It concerns the coupling of the cubic Redlich-Kwong-Soave equation of state with volume correction through a neural network

La faisabilité d’un stockage géologique profond de déchets radioactifs de haute activité et à vie longue est à l’étude dans nombre de sédiments. En France, le sédiment hôte pressentit est une argilite du Callovo-Oxfordien située sur la commune de Bure dans la Meuse où l’ANDRA a installé un laboratoire souterrain. Afin de mieux comprendre l’impact de la matière organique que ce sédiment contient sur la chimie du système, il a été développé un protocole d’extraction et de fractionnement de cette matière organique. Ce protocole est tel qu’il minimise les possibles productions de nouveaux groupes fonctionnels. Il combine les procédures communément utilisées pour l’extraction des matières organiques des sols et pour l’étude des kérogènes. Ce protocole permet une quantification précise des matières organiques extractibles qui sont alors caractérisées à l’échelle moléculaire (par spectrométrie de masse, thermochimiolyses analytiques et préparatives, FT-IR et STXM) et à l’aide de titrages acido-basiques. C’est analyses ont permis de déterminer la nature et la quantité des groupes fonctionnels (groupements carboxyliques et phénoliques) des fractions de matières organiques hydrophiles et hydrophobes. La concentration des acides organiques hydrophiles ayant un pKa compris entre 4 et 9,5 a ainsi été estimée à 0,06 mmol/kg de roche. Ces fonctions sont celles qui peuvent interagir de façon privilégiée avec les radionucléides. Le dernier objectif de ce travail a donc été d’étudier la complexation d’un radionucléide choisi, l’europium, avec la fraction hydrophile de matière organique par SLRT ainsi que sa sorption sur les fractions solides de matière organique par scintillation liquide. Ces études montre la capacité qu’ont ces matières organiques à interagir avec les radionucléides<br>Geologic disposal of radioactive waste is under consideration in a number of different geological settings. One site under consideration in France is in the eastern part of the Paris Basin (Meuse/Haute Marne Departments), where the French National Radioactive Waste Management Agency (ANDRA) is operating an underground laboratory. In order to better understand the impact of OM on the porewater chemistry of this formation, it have developed a protocol of gentle extraction/fractionation of OM. This protocol minimizes the possible production of functional groups not originally present in the organic matter. It combines the currently used procedure for the extraction of soil OM and a procedure applied in the study of kerogens. It allows a precise quantification of all the extracted fractions, which are then characterized at the molecular level (by mass spectroscopy, analytical and preparative thermochemolysis, FT-IR and STXM) and on the basis of titrations. These experiments have determined the nature and the quantities of the functional groups (i. E. Carboxylic and phenolic groups) of the hydrophobic and hydrophilic fractions. The concentration of hydrophilic organic acids with pKa’s of 4 to 9. 5 remains below 0. 06 mmol/kg of rock. These functions are those which are likely to interact with radionuclides. The last objective of this work were studies of complexations of a chosen radionuclide, europium, with fractions of hydrophilic organic matter by Time-Resolved Laser-induced Fluorescence as well as studies of sorption of europium on solid organic matter fraction by liquid scintillation showing the capacity of these OM to interact with radionuclides

La methode de titrage presentee permet l'etude experimentale rigoureuse des acides faibles dans un domaine de dissociation tres etendu. Elle trouve sa double originalite dans la methode d'etalonnage de la pile de mesure potentiometrique et dans le mode d'obtention du degre de dissociation de l'acide faible. La technique experimentale conduit a des mesures de ph stables meme en milieu peu tamponne. Le comportement des acides polyacrylique et polymethacrylique en solutions aqueuses diluees est decrit en terme de changement de conformation. Les courbes de titrages presentent une analogie entre les deux types de polymeres analyses. L'enthalpie libre standard et l'enthalpie standard de transition par motif monomere sont determinees a six temperatures differentes entre 278,15 k et 328,15 k, ainsi que l'enthalpie experimentale de dissociation en fonction du degre de dissociation. L'entropie de deprotonation et la capacite calorifique molaire apparente des acides polyacrylique et polymethacrylique pris a la concentration 2. 10#-#2 moll#-#1 (exprimee par rapport au motif monomere) ont ete etudiees par potentiometrie en solution saline aqueuse les resultats ainsi obtenus sont en bon accord avec ceux d'aures origines, validant ainsi les possibilites de la potentiometrie pour la determination des grandeurs thermodynamiques en cause. Une precipitation de l'acide polyacrylique, observable a faible dissociation, est fonction de la temperature et de la concentration en sels de sodium. Cette precipitation provoque une perturbation des valeurs prises par les fonctions thermodynamiques analogue a celle accompagnant le changement de conformation de l'acide polymethacrylique

Les objectifs de ce travail étaient d'une part de concevoir un algorithme de quantification volumique continue des calcifications coronariennes adapté à la TOM hélicoïdale bi-barrette, et d'autre pan d'optimiser les paramètres d'acquisition et de recons-truction des images pour cette application. La méthode, ainsi optimisée, était évaluée cliniquement pour détecter une coronaropathie. Ce travail a componé plusieurs phases : in vitro sur fantômes, ex vivo sur coeur de cadavres et in vivo sur des patients cliniquement suspects ou non de corona-ropathies. Les variations inter-scans du score calcique étaient plus imponantes in vivo qu'in vitro. Ces variations étaient principalement liées aux artefacts de mouvement car-diaque dont la conséquence est une diminution des densités des calcifications. La repro-ductibilité était cependant améliorée par une acquisition des images utilisant un piteh de 1,5, une interpolation linéaire sur 1800 et l'utilisation d'un score calcique basé sur la valeur moyenne d'atténuation des rayons X dans les régions d'intérêt détectées. La valeur de la densité "seuil" la mieux adaptée à la détection automatique des calcifications coronariennes était de 90 UR. Les performances diagnostiques obtenues par la méthode optimisée pour détecter une coronaropathie étaient comparables à celles rapportées avec l'Electron Beam Cl Ces performances étaient par ailleurs comparables entre les patients symptomatiques et les patients asymptomatiques. Les reproductibilités intra et inter observateurs de la détermination des scores étaient excellentes avec l'algorithme développé. En conclusion, l'application clinique de la méthode proposée dans ce travail comme technique non invasive de dépistage des coronaropathies peut être envisagée. Cependant, la reproductibilité des scores obtenus reste insuffisante pour envisager d'autres applications comme l'évaluation des modifications des plaques d'athérome.

L’augmentation considérable de l’eutrophisation des eaux de surface dans les dernières décennies a mené à la création de stations de récupération des ressources de l’eau (StaRRE) de plus en plus instrumentées pouvant procéder à l’élimination des nutriments. Pour assurer l’efficacité des procédés de récupération, plusieurs paramètres de qualité des eaux doivent être surveillés. Des méthodes en ligne et hors-ligne existent pour réaliser cette surveillance. Cependant, certains paramètres sont difficilement mesurés en ligne, alors des analyses en laboratoire sont toujours de mise. La titrimétrie est une méthode hors-ligne permettant la surveillance de la qualité des eaux en laboratoire. Un appareil Titrino a été installé afin de procéder à l’analyse titrimétrique des eaux usées de l’usine pilEAUte, une StaRRE de traitement expérimentale de 12 m3 située sur le campus de l’Université Laval. L’eau usée de cette station provient d’une résidence étudiante du campus et de ses environs. L’eau pompée vers la station est stockée dans un bassin de 5 m3 avant d’être acheminée à un décanteur primaire. L’effluent du décanteur est alors envoyé vers deux chaînes de traitement biologique composées de cinq bioréacteurs chacune. Enfin, l’eau est acheminée vers deux décanteurs secondaires. Dans le cadre de ce projet, des campagnes de mesure ont été réalisées afin de comparer les données provenant de capteurs en ligne avec l’information extraite d’expériences de titrimétrie pour la mesure de la qualité des eaux usées de la station. Ces campagnes de mesure ont été réalisées en lien avec de projets menés avec des partenaires industriels. L’objectif de cette étude est d’évaluer l’efficacité des analyses de titrimétrie pour la mesure de la qualité de l’eau à l’affluent et à l’effluent d’une StaRRE. Les données extraites de la titrimétrie sont analysées de deux façons différentes: la modélisation de la capacité tampon de l’eau et la modélisation de l’équilibre chimique via le logiciel PHREEQC. Ces méthodes ont été mises en place, puis comparées sur la base de leur efficacité pour mesurer la concentration de certaines substances tampon présentes dans les eaux usées. Pour améliorer les estimations des modèles, des améliorations au protocole d’utilisation du Titrino ont été développées. Il a été déterminé que l’utilisation d’une couverture d’azote gazeux et le stripage du CO2 dissout dans les échantillons sont nécessaires à la réalisation de titrations fiables, et sont donc aussi nécessaires à la mesure de substances tampon autre que l’alcalinité, soit l’ammoniaque et les acides gras volatils (AGV). Afin de valider les résultats obtenus à l’aide du modèle de capacité tampon et afin d’obtenir une description complète de l’équilibre chimique des solutions analysées, un modèle de simulation de la procédure de titration a été développé avec le logiciel PHREEQC et l’interface PHREEQXCEL. Cet environnement de simulation a été supplémenté du solveur OpenSolver, un complément Excel à licence libre capable de réaliser les estimations de paramètres requises pour estimer la concentration de chaque espèce chimique présente dans les échantillons. De plus, la base de données de réactions chimiques de PHREEQC a été modifiée afin d’inclure toute l’information chimique nécessaire à la modélisation des spéciations se produisant dans les eaux usées. Après avoir proposé ces améliorations et avoir comparé les résultats des analyses de titration à des analyses chimiques conventionnelles, il a été déterminé que la titrimétrie est une alternative fiable pour la surveillance de la performance des procédés de récupération des nutriments des eaux usées.<br>The considerable rise of eutrophication in water bodies has led to highly instrumented water resource recovery facilities (WRRFs) that can perform nutrient removal processes. To ensure the efficiency of these processes, several parameters that influence the performance of WRRFs need to be well thought out. The latter requires monitoring strategies composed of on-line and off-line methods. Lately, on-line measurements have contributed significantly to monitor and characterize the quality of water and wastewater. However, on-line measurements are not applicable or not implemented yet for some specific areas. For this, off-line laboratory methods are welcome alternatives. Titrimetry is one of the examples of a low-cost off-line method that allows characterizing aquatic streams. Concerning titrimetric monitoring of wastewater, a Titrino device was installed in the laboratory of the 12 m3 pilEAUte WRRF located at Université Laval. The wastewater feeding the plant is coming from a student residence building on campus. The water pumped to the station is feeding a storage tank with a volume of 5 m3 , from which it is then pumped to a primary clarifier. The influent stream is then split into two similar treatment lines, composed of several bioreactors. These two lanes are followed by two secondary settling tanks. In this work, sampling campaigns were performed to compare the sensor data and the off-line titrimetric measurements in a framework of research projects in which industrial partners are involved. The goal of this study was to investigate the efficiency of using titrimetry to analyze and characterize influent and effluent samples of a WRRF. Two data interpretation methods, buffer capacity and PHREEQC, were tested and their performances in estimating the concentration of the concerned buffers were evaluated. For better model estimation, first, some of the lab procedures were improved. It was found out that nitrogen blanketing and CO2 stripping are necessary to perform reliable titration, and thus, to measure other concerned buffers besides alkalinity, such as ammonia and volatile fatty acids (VFA). Moreover, to validate the results of the buffer capacity model and to have a complete description of the equilibrium reactions of the chemical system under study, a titration simulation model was successfully built in PHREEQC with the PHREEQXCEL interface. This titration lab simulation was extended with the OpenSolver, an open-source Excel add-in, which allows to reliably perform the parameter estimation needed to find the concentration of the different species in the sample. In addition, PHREEQC’s database was modified to include all the model components and their essential chemical information for the speciation calculations.After introducing the mentioned lab and modelling improvements, the reliability of the titrimetric measurements for monitoring the performance of nutrient removal was enhanced.

Dans ce memoire, une application originale des capteurs ultrasonores, initialement dedies au controle non destructif, est presentee. La caracterisation d'une emulsion diphasique est ainsi realisee au moyen d'un capteur ultrasonore focalise. On definit une emulsion comme une suspension de particules d'un liquide (phase dispersee) dans un autre liquide (phase continue). On les rencontre le plus souvent dans les industries de la petrochimie, de l'agro-alimentaire et du nucleaire. L'application des capteurs ultrasonores focalises concerne les emulsions utilisees dans le retraitement nucleaire lors des operations d'extraction liquide-liquide. Le principe de la mesure s'appuie sur la reflexion des ondes ultrasonores sur la surface des gouttes constituant une partie de l'emulsion. Les echos ultrasonores reflechis permettent, apres acquisition et traitement de signal specifique, d'obtenir la vitesse ultrasonore dans la phase continue. Nous presentons, dans le premier chapitre de ce memoire, les besoins en instrumentation associes aux appareils d'extraction liquide-liquide utilises dans le domaine du retraitement nucleaire. Une modelisation des phenomenes physiques, observes lors de la reflexion des ondes ultrasonores sur la surface des gouttes, est realisee en combinant des elements de la theorie de la diffraction et de l'optique de fourier. Cette partie est abordee dans trois chapitres, le premier lie a l'interaction ondes acoustiques planes et objets spheriques, le second portant sur la modelisation de la reponse d'un capteur focalise analysant un objet spherique et le troisieme presentant une validation experimentale des modeles. Une optimisation du capteur permet d'obtenir des informations complementaires sur la phase continue. Les applications de cette methode de caracterisation sont realisees sur des appareils d'extraction et sont presentees dans le dernier chapitre.

Le travail presente dans ce memoire est consacre au developpement de methodes de caracterisation thermodynamique des fluides petroliers sur la base d'une equation d'etat cubique. Les methodes mises au point ont ete orientees vers la restitution des proprietes volumetriques des huiles volatiles et des gaz a condensat, et vers la prediction des mesures de proprietes d'injection de gaz en cellule. Nous avons d'abord mis au point des correlations generales permettant une bonne estimation de la temperature d'ebullition, des parametres critiques et du facteur acentrique des hydrocarbures lourds par contributions de groupes. Grace a elles, nous avons construit une methode de caracterisation des coupes petrolieres pour predire les proprietes volumetriques des gaz a condensat et des huiles volatiles sur un large domaine de temperature et de pression en ajustant un ou deux parametres de la fraction lourde sur les pressions de saturation du fluide de reservoir. Appliquee a la prediction des mesures de gonflement des huiles et de contacts multiples avec un gaz d'injection en cellule, la methode developpee donne des resultats satisfaisants. Une etude des conditions thermodynamiques de miscibilite entre une huile de gisement et un gaz d'injection a permis d'approfondir la connaissance des proprietes des equilibres par contacts multiples, conduisant a un algorithme plus fiable pour le calcul des conditions limites de miscibilite par contacts multiples

Notre recherche tend à déterminer comment il est possible d'exploiter l'étude d'un titrage pour approfondir la compréhension des notions de transformation et réaction chimiques, de stœchiométrie par des élèves du secondaire. Dans une perspective d'ingénierie didactique, des analyses des représentations des processus mis en jeu, des effets de l'enseignement usuel sont requises en préalable à l'élaboration d'une séquence d'enseignement. Une première étude sur la compréhension par les élèves de la notion de réactif limitant nous révèle l'existence de deux représentations de l'arrêt d'une transformation chimique. " Les deux réactifs sont totalement transformés dans l'état final quelles que soient les proportions dans l'état initial " est la plus commune. Cette dernière est en concurrence avec une représentation du type " un seul réactif est totalement transformé " dans le cas de réactifs dans différents états physiques (solide et solution), le solide étant privilégié. Une seconde étude traite des représentations des titrages avec différentes techniques de suivi. Elle nous montre l'existence de la représentation qu'aucune transformation n'a lieu avant l'équivalence et qu'une seule se produit à l'équivalence. Une troisième étude sur les effets de quelques variables nous permet de constater le peu d'effet de la variable " technique de suivi " contrairement à la variable " questionnement " sur la conception " mélange " avant l'équivalence. Et nous observons que le graphique de variation de conductance est plus propice à une réflexion en termes d'évolution du système chimique que le graphique de variation de pH. En conclusion, nous énonçons des propositions pour l'enseignement.