Le génie des procédés est un domaine d'ingénierie, qui se penche sur l'application de la chimie physique dans l'industrie.
Plus généralement, c'est un domaine dont le but principal est de transformer de la matière (par des processus chimiques, voire physiques) dans l'industrie.
Ce domaine concerne l'étude scientifique de la composition, des propriétés et du comportement de la matière, des matériaux et des substances.
Les étudiants en chimie appliquée pourraient couvrir des sujets tels que la chimie organique, inorganique, analytique, électrique et macromoléculaire.
Le génie des procédés offre une méthodologie originale pour développer des procédés plus efficients en favorisant l'émergence de nouveaux matériaux, l'utilisation de ressources renouvelables, le développement des biotechnologies, la valorisation des déchets et, d'une manière générale, l'économie circulaire.
Ih*Année1993THESEDEDOCTORATDEL'UNIVERSITPIERREETMARIECURIEPARISVIOHSldanslaspécialitCQCHIMIEAPPLIQUÉEETGÉNIEDESPROCÉDÉSINDUSTRIELS.pourl'obtentiondugradede:ARRIVE LCr~JSRDSSrrilDOCTEURDEL'UNIVERSITPIERREETMARIECURIEPrésentéeparMREILLERPascalUTILISATIONDESMILIEUXDISPERSESPOURLADETERMINATIONDESLANTHANIDESETDESACTINIDESDANSLESEAUXNATURELLESAPPLICATIONAL'URANIUMSoutenueIc24novembre1993devantIcjurycomposdeMJacquesAMOUROUXPrésidentMClaudePOITRENAUDRapporteurMChristianTONDRERapporteurMmeCatherineBEAUCAIREExaminateurMDanielLEMORDANTExaminateurMChristopheMOULINInviteAnnée 1993THESEDEDOCTORATDEL'UNIVERSITPIERREETMARIECURIEPARISVIdanslaspécialitCHIMIEAPPLIQUÉEETGÉNIEDESPROCÉDÉSINDUSTRIELS.pourl'obtentiondugradedeDOCTEURDEL'UNIVERSITPIERREETMARIECURIEPrésentéeparMREILLERPascalUTILISATIONDESMILIEUXDISPERSÉSPOURLADETERMINATIONDESLANTHANIDESETDESACTINIDESDANSLESEAUXNATURELLESAPPLICATIONAL'URANIUMSoutenueIc24novembre1993devantIcjurycomposedeMJacquesAMOUROUXPrésidentMClaudePOITRENAUDRapporteurMChristianTONDRERapporteurMmeCatherineBEAUCAIREExaminateurMDanielLEMORDANTExaminateurMChristopheMOULINInvit-1-AValérie-2-CetravailaétéeffectuéauxcentresdeFontenay-aux-RosesetdeSaclayduCommissariatl'EnergieAtomique,etaulaboratoireEnergétiqueetRéactivitéauxInterfacesdel'UniversitéPierreetMarieCurie.MessieursR.GaboriaudetP.Letellierm'ontaccueilliaulaboratoired'EnergétiqueetdeRéactivitéauxInterfacesdel'UniversitéPierreetMarieCurie.Ilsm'ontapprisquesérieuxnerimaitpasforcémentavecaustérité,etquedécontractionn'allaitpasforcementdepairea\>ecfacilité.Ilsn'enserontjamaisassezremerciés.JetiensexprimermesremerciementsMonsieurJ.M.Cavedon,ChefduServicedePhysiqued'Expérimentationetd'Analyse,ainsiqu'àMonsieurA.Petit,chefdelaSectiondePhotoionisationetdeSpectroscopie,pourleuraccueildansleurunité.MonsieurP.Mauchienm'aaccueilliauLaboratoiredeSpectroscopieLaserAnalytique,qu'ilensoiticiremercié.ChristopheMoulin,CatherineBeaucaireetDanielLemordantm'ontépaulédurantcestroisannées.Qu'ilstrouventicil'expressiondemareconnaissanceetdemonamitié.J'exprimetoutemagratitudeMonsieurJacquesAmouroux,quiaacceptéd'êtreleprésidentdujury,ainsiqu'àMessieursChristianTondreetClaudePoitrenaudquiontacceptédéjugercetravailenétantrapporteurdecettethèse.MesremerciementsvontégalementMessieursB.FleurotetR.Henrypourl'aidequ'ilsm'ontapportédanslapartieélectronique.JesouhaiteassociericilesmembresdeslaboratoiresERILSLA.SansoublierlenoyaudurduLAPCpourlesdémarragesdifficiles.Jetiensaussiadressermesplussincèresremerciementsl'oeildelafilledel'imprimeur-3-1INTRODUCTION92GENERALITES152.
1) LEPHENOMENEDEFLUORESCENCE152.1. 1) Diagrammedesniveauxd'énergie152.1. 2) L'absorption172.1. 3) L'émissiondefluorescence172.1. 4) Lesmécanismesencompétitionavecl'émissiondefluorescence172.1.4. 1) Laconversioninterne182.1.4. 2) Passagel'étattripletetphosphorescence182.1.4. 3) Lesprocessusd'inhibition182.1. 5) Aspectstemporelsdelafluorescence192.1.5. 1) Tempsdevieradiatifounaturel192.1.5. 2) Tempsdevieenl'absenced'inhibiteur202.1.5. 3) Tempsdevieenprésenced'inhibiteurdynamique202.1.5. 4) Rendementquantiquedefluorescence212.1. 6) Larésolutiontemporelle222.1.6. 1) Principe222.1.6. 2) Lesdifférentsmontagesexpérimentaux232.1.6.2. 1) Détectionmonocanale232.1.6.2. 2) Détectionmulticanale242.1.6. 3) Performancesetdomainesd'applications252. 2) L'URANIUMENSOLUTION272.2. 1) Lesdifférentsdegrésd'oxydation272.2.1.1.Uranium(IV272.2.1.1!.Généralités272.2.1.1. 2) LescomplexesderUranium(IV282.2.1.2.Uranium(VI292.2.1.2. 1) Généralités292.2.1.2. 2) Lescomplexesdel'Uranium(VI302.2.1. 3) Lesautresdegrésd'oxydation332.2.1.3. 1) Uranium(ni332.2.1.3. 2) Uranium(V342. 3) LAFLUORESCENCEDEL1IONURANYLE35Tabledesmatières-4-2.3!.Historique352,3. 2) Spectredefluorescenceenmilieupeucomplexant352.3.2. 1) Milieuperchlorique352.3.2. 2) Influencedelatempérature372.3.2. 3) Influencedelacomplexationparlesanionsinorganiques382. 4) LESSURFACTIFS402.4!.Propriétésgénérales402.4.1. 1) Propriétéstensioactives402.4.1. 2) Classificationdessurfactifs432.4.1.2. 1) Lessurfactifsanioniques432.4.1.2. 2) Lessurfactifscationiques*32.4.1.2. 3) Lessurfactifsnon-ioniquesetzwitterioniques432.4.2) MicellisationetConcentrationMicellaireCritique442.4.2!.NotiondeConcentrationMicellaireCritique442.4.2.
2) FacteursinfluençantslaCMC452.4.2.2. 1) Longueurdelachaînehydrocarbonée452.4.2.2. 2) Natureducontre-ion462.4.2.2. 3) Concentrationenselajout472.4.2. 3) SolubilitdessurfactifsioniquesPhénomènedeKrafft472.4. 3) Formationdesmicelles482.4. 4) Structuredelamicelle512.4. 5) Théorieélectrostatiquedesmicelles532.4.5. 1) LacouchediffusedeGouy-Chapman542.4.5. 2) LacouchedeStern552. 5) EXALTATIONDEFLUORESCENCEENMILIEUMICELLAIRE572.5. 1) Généralités572.5. 2) Influencesurlasensibilit582. 6) LIJLTRAFILTRATION602.6. 1) Principegénéral602.6.1. 1) Lesgrandesméthodesdefiltration612.6.1. 2) L'ultrafiltrationmiseenoeuvre612.6. 2) Propriétésdetransportdesmembranes622.6.2. 1) Notiondeseuildecoupure622.6.2.2) Transfertdematièretraverslamembrane632.6.2.2.l.Ultrafiltrationdusolvantpur63Tabledesmatières- 52.6.2.2.
2) Ultrafiltrationenprésenced'unsolut642.6.2.2. 3) Phénomènedeconcentrationdepolarisation642.6.2.2. 4) Influencedelapression692.6.2.2. 5) Colmatagedelamembrane702.6. 3) Domainesd'applications712.6. 4) L'ultrafiltrationassistéeparlesmicelles722.6.4!.Principes722.6.4. 2) Séparationdemoléculesorganiques722.6.4. 3) Séparationd'ions732.6.4.3. 1) Influencedelaconcentrationenmétalcasdeladilutionlimite742.6.4.3. 2) Influencedelachargeetdelataille752.6.4.3. 3) Influencedelaconcentrationensurfactif762.6.4.3. 4) InfluencedeIacomplexation772.6.4.4) Méthodedecalculdesconstantesd'échangesparunmodèled'échangeionique793FLUORESCENCEDELTONURANYLEENPRESENCEDESURFACTIFS833!.CONDITIONSEXPERIMENTALES843.1.
1) Produitsutilisés843.1. 2) Méthodesutilisées843.1. 3) ConcentrationenuraniumconditionsdepHetdetempérature843. 2) ETUDESPRELIMINAIRES863.2. 1) DéterminationsdesCMCdanslemilieu863.2. 2) Etudedesspectresd'absorption863.2. 3) Etudedesspectresdefluorescencecontinue893. 3) DETERMINATIONDESCONSTANTESD'INfflBITIONDEFLUORESCENCE913.3. 1) Influencedelatempérature913.3. 2) Inhibitiondefluorescenceparunsurfactifnon-ionique923.3. 3) Inhibitiondefluorescenceparlesalkylsulfonates963.3. 4) Inhibitiondefluorescenceparledodécylsulfatedesodium1053.3. 5) Conclusionssurl'inhibitiondefluorescencedel'ionuranyleenprésencedesurfactifs1073. 4) FLUORESCENCEDEL'IONURANYLEENMILIEUMICELLAIREENPRESENCEDECOMPLEXANTORGAMQUE1083.4. 1) Conditionsexpérimentales108Tabledesmatières-6-3.4. 2) IntensitdefluorescenceenfonctiondupH1093.4.3) Influencesurlesparamètresdefluorescence1114UTILISATIONDELASLRTCOUPLEEAL1ULTRAFILTRATIONASSISTEEPARLESMICELLES1164!.CONDITIONSEXPERIMENTALES1164.1.
1) Lemoduled'ultrafiltrationtangentielle1164.1. 2) Etudespréliminaires1174.1.2. 1) Miseenconditiondumodule1174.2) DETERMINATIONDESCONSTANTESD'ECHANGEENTRELTONURANYLEETLESODIUMALASURFACEDEMICELLESANIONIQUES1184.2.
1) Conditionsexpérimentales1184.2. 2) Méthodesdedosagedesalkylsulfates1194.2. 3) Déterminationdesconstantesd'échanges1194.2.3. 1) Applicationdumodèlenosconditionsexpérimetaies1194.2.3. 2) Constantesd'échangeenprésenced'alkylsulfates1204.2.3. 3) Miseenévidenced'unerétentionlimite1284. 3) ETUDEDELARETENTIONDEL1URANIUM(VIENFONCTIONDUPH1304.3!.Introduction1304.3. 2) Conditionsexpérimentales1304.3. 3) Etablissementd'undiagrammederépartitiondesespècesenfonctiondupH1314.3.3. 1) Exposduproblèmeetapproximations1314.3.3. 2) Etablissementd'undiagrammederépartitiond'espèces1314.3. 4) Etablissementdesrelationsenvued'unemodélisation1364.3. 5) Résultatsexpérimentaux1374.3.5!.Discussion1394.3.5. 2) Applicationdelamodélisationaucasdel'hydrolysedel'ionuranyle1404.3. 6) Prospectives1464.3. 7) Conclusions1515CONCLUSIONSGENERALES153Tabledesmatières-7-6ANNEXES1576. 1) RAPPELSDENOTIONSSTATISTIQUES1576.2) RESOLUTIOND'UNEEQUATIONDUTROISIEMEDEGREMETHODEDECARDAN1587EfflLIOGRAPHIE161TabledesmatièresINTRODUCTION-9-1INTRODUCTIONL'utilisationdel'énergienucléairepourlaproductiond'électricitposeleproblèmedelasurveillancedesradioélémentstoutaulongducycleducombustibleAcetitreladétectiondel'uraniumetdesélémentsissusdesréactionsauseind'unréacteurnucléairefaitl'objetdecontrôlestrèsstrictsayantnécessitledéveloppementdeméthodesanalytiquesadaptéesCescontrôless'effectuentaussibiendanslecycleducombustiblelui-même(extractionenrichissementconsommationretraitement )quesurlemilieuenvironnantLescontraintesquis'exercentsurcesdeuxtypesdecontrôlenesontpasdumêmeordredegrandeurAlorsqueladétectiondetraces(milligrammeparlitred'uraniumestsuffisantelorsduretraitementc'estPultratrace(microgrammenanogrammeparlitrequiestrecherchéelorsd'unedétectiondansleseauxnaturellesDeuxméthodessontutiliséespourl'analysedel'uraniuml'étatdetraceslaSpectrométriedeMassecoupléeunPlasmainduitparCourantInductif(ICPMS)quipermetnonseulementl'analyseenteneurmaisaussil'analyseisotopiquelaSpectrofluorimétrieLaserRésolutionTemporelle(SLRT)fondéesurles2+propriétés de fluorescence de l'uranium au degré d'oxydation +6 (UO2 ) ensolutionestcertainementlaplusrapideetlaplussouple(1-3)Cettetechniquenécessitel'utilisationdecomplexantepourprotégerl'uranylefluorescentdel'inhibitiondesmoléculesd'eauLescomplexantlesplusutiliséssontlesphosphatesoulespyrophosphatesLaSLRTapermisdepuisdixansd'atteindredeslimitesdedétectiontrèsbasse(ng.L'1pourdestempsd'analysetrèscourts(ISminutes)Ladétectionparfluorimétriecontinue(lampedel'uraniumesttrèslimitéetantauniveaudelasensibilitéqu'auniveaudelasélectivitéL'utilisationenSLRTd'unesourcederayonnementlumineuxcohérentetpuis(laserpermetgrâceaudéveloppementdel'électroniqued'effectuerlamesuredefluorescenceuntempsdéterminaprèsl'excitationlaseretdes'affranchirdesfluorescencesparasitesIntroduction-10-(moléculesorganiquesplusintensesetdeduréedeviepluscourtesCesétudesontpermisledéveloppementd'unappareilcommercialsurIeprinciped'undétecteurbarrettedephotodiodesintensifiéeetpuiséepermettantl'acquisitiondespectresdefluorescencerésolusdansletempsDifférentstravauxpermettentlaSLRTdepasserd'unetechniqued'analyseuneméthoded'eudedesinteractionsentredesélémentsfluorescentsetleurenvironnement(déterminationd'ultratracesd'uraniumdansl'environnementcartographiecontrôledesitedestockagecontrôleenlignedansleprocédPurex)Ilanotammentétpossiblededéterminerparl'étudedelafluorescencedelanthanides(Dyoud'actinides(Cm)lesconstantesd'interactionsaveclessubstanceshumiques(4-5)Uneapplicationestencourssurl'uraniumLatechniqueestdoncappeléedevenirunedestechniquesprivilégiéesd'analyseinsiiudesélémentsfluorescentsengénéraletdel'uraniumenparticulierAfindepouvoirapprécierlavitessedemigrationdel'uraniumdanslesstratesgéologiquesilestimportantdeconnaîtrel'influencedumilieusurlachimiedel'uraniumenparticuliersursondegrd'oxydationLecontrôledel'uraniumbasniveaudansl'environnementimpliquedoncnonseulementdesméthodesdedéterminationsperformantesmaisaussiuneconnaissancedesdifférentesespèceschimiquesprésentesensolutionLesdonnéesthermodynamiquessurlachimiedel'uraniumsontnombreuses(6)MaislacomplexitdecelleciaentraînunegrandedisparitédanslesvaleurspubliéesLesconstantesdéterminéesdansdessolutionssynthétiquespourdesconcentrationsd'environ10"4Maforceionique0,1Mnepeuventêtreappliquéesdansdessolutionsnaturellesolaconcentrationenuraniumn'excèdepas10"8MetolaforceioniquepeutêtrefaibleDepluslesétudesquiontétmenéessurladéterminationdesconstantesdecomplexationdesespècesbasniveauontsouventétmenéestrèsprèsdelalimitededétectiondesappareillages(polarographiemesuredefe.menfonctiondupH)LesextrapolationsforceioniquenullededifférentesdéterminationsnesontpastoujoursaiséesCeslimitesexpérimentalesontamenuneincertitudesurlarépartitiondesespècesbasniveauIntroduction-11-LaSLRTdeparsesperformancespeutpermettred'analyserdesteneursenuraniumbienplusfaiblesqueparlesméthodesélectrochimiquesMaisbienquel'améliorationdesdétecteurspermetted'espéreratteindredeslimitesdedétectionencoreplusbassesladéterminationdel'uraniumenSLRTseheurteunproblèmeimportantLadétectionoptimalenécessitel'utilisationdephosphatesoudepyrophosphatescontenantnaturellementdestracesd'uraniumOnvoitqu'ilestextrêmementdélicatdepouvoirdoseravecprécisionetjustessedesteneursenuraniumtrèsfaibles1ppt)LesmilieuxmicellairessontdepuislongtempslepointdefocalisationdenombreusesrecherchesdansledomainedelaséparationoudelaspectroscopieComposéesdemoléculesamphiphilesioniquesounon-ioniqueslesmicellespermettentdedissoudredesmoléculesorganiquesinsolublesdansl'eauetd'échangerdesionsleursurfaceLamodificationdespropriétésspectroscopiquesdescomplexesmétal-ligandparlaprésencedesurfactifsestundomained'applicationenpleineextensionL'additiondemicellesauxsystèmeshomogènesconventionnelspeutaffecterl'absorbance(fluorescenceducomplexeLamicrohétérogénéitinduiteparlesystèmeprésenteplusieursavantagesparrapportauxmilieuxhomogènesconventionnelsParmicesavantagescitonsuneaugmentationdelasensibilitélaréductiondesinterférencesetuneplusgrandefacilitdemanipulationLafacultd'échanged'ionslasurfacedesmicellesaétutiliséepoureffectuerdesséparationsd'ionsparultrafiltrationLestechniquesmembranairesquipermettentlaséparationd'ionssontl'osmoseinverseetl'électrodialyseLapremièretechniquenécessitedesinstallationspeusouplesetIadeuxièmenepermetpasdepurifierunconstituantparticulierEn'fixantlesionssurunédificedeplusgrandetaillecommelesmicelleslaséparationparfiltrationpermetl'utilisationdemembranesmicroporeusespourséparerdesionsEnregarddepossibilitésoffertesparlesmilieuxmicellairesilapparaîtdoncpossibled'effectuerdeuxtypesd'opérationsL'uneestpurementspectroscopiquel'autreestuneopérationdeséparationIntroduction-12.d'unepartlamodificationdespropriétésdefluorescencedel'ionuranyleparlaformationd'uncomplexesolubleenphasemicellairepermettantdes'affranchirdesmilieuxphosphateoupyrophosphated'autrepartlaséparationdecomplexesdel'ionuranyleportantdeschargesdifférentesparultrafiltrationassistéeparmicellesPourcefairenousdevronsdéterminerl'influencedelaprésencedesurfactifsensolutionsurlespropriétésdefluorescencedel'uraniumetlesconditionsoptimalesdedétectiondel'uraniumdanscesmilieuxlesconstantesd'interactionsquiexistententrel'ionmultivalentUO2etlesmicellesdesurfactifsioniquesCedocumentcomporteratroispartiesDanslapremièrepartienousprésenteronslesconnaissancesgénéralesnécessaireslacompréhensiondesphénomènesauxquelsnousseronsconfrontéslesgrandeslignesdel'analyseparspectrofluorimétrielaserrésolutiontemporellelachimieensolutionaqueusedel'uraniumunrappelsurlespropriétésdefluorescencedel'uraniumlachimiedessurfactifsetleursapplicationsenexaltationdefluorescenceleprincipedel'ultrafiltrationetl'applicationITJltraFiltrationAssistéeparMicellesDansunedeuxièmepartienousprésenteronslesétudesquiontétmenéessurl'utilisationdelaSLRTpourétudierlespropriétésspectralesettemporellesdefluorescenceenprésencedesurfactifsIntroduction-13-lacaractérisationdel'inhibitiondefluorescencedel'uraniuminduiteparlessurfactifsanioniquesl'influencedelalongueurdechaînesurlespropriétésspectralesettemporellesdefluorescenceetlacomparaisonentredeuxclassesSvoisinesdesurfactifsanioniquesetunsurfactifnon-ioniquelamodificationdepropriétésspectralesettemporellesdefluorescencedeonl'uraniumlorsqueceluicipeutêtreinclusparcomplexationdansdesédificesmicellairesDansunetroisièmepartienousnousintéresseronsaucouplagedelaSpectrofluorimétrieLaserRésolutionTemporelleetdel'UltraFiltrationAssistéeparMicellesdanslecasdeladéterminationlesconstantesd'échangesquipeuventexisterentrelessurfactifs2+anioniques et l'ion uranyle UO2 , en les comparant à d'autres constantesobtenuesparlamêmetechniquenotammentcellesdescationsdelapremièresériedetransitiondlal'étudedel'effetdel'hydrolysedel'ionuranylesurl'efficacitdelafiltrationenreliantlesvariationsdutauxderejetlaprésencededifférentscomplexesonIntroductionGÉNÉRALITÉS-15-2GENERALITES2.
1) LEPHENOMENEDEFLUORESCENCEL'émissiondefluorescenceparlesatomesoulesmoléculesestunphénomènemaintenantbienconnusurleplanthéoriqueSadescriptionfaitappeldesnotionsdemécaniquequantiqueetlathéoriedesgroupesqu'iln'estpasnécessairededétaillericiL'aspecttemporeldelafluorescenceestprimordialpourlacompréhensionetl'utilisationdelatechniqueNousexposeronsdoncdanscequisuitlesnotionsessentiellespermettantunebonneapprochedesproblèmesauxquelsnousseronsconfrontés2.1.
1) DIAGRAMMEDESNIVEAUXD'ENERGIED'aprèslathéoriedesquantal'énergied'unatomeoud'unemoléculeestquantifiéeenniveauxdiscretsL'absorptionoul'émissiond'énergie(^électroniquenePeutsereQueP81sautd'unélectrondepuisunniveauversunautreDanslecasdesmoléculeslapiésencedeplusieursatomesamèneprendreenconsidérationlesmouvementsdevibrationetderotationdelamoléculeLesénergiesquirésultentdecesmouvementssonteux-mêmesquantifiésenniveauxdiscretsLestransitionss'effectuententrelesdifférentesvaleursdeEvibrationetde^rotationL'approximationdeBorn-OppenheimerpermetdedécouplerlemouvementdesélectronsdeceluidesnoyauxNousadmettronsdoncquel'énergietotaledelamoléculerésultedelasommedesénergiesdetransitionélectroniquederotationetdevibration^totale^électronique^rotation^vibrationL'absorptionetl'émissiond'énergielumineuserésultentdetransitionsentredesniveauxd'énergiediscretsd'unatomeoud'unemoléculeLepassaged'unniveaud'énergieunautresefaitparabsorptiond'uneradiationincidentepermettantlesautd'unélectrond'une-16-orbitaleoccupéeversuneorbitalevacanteLesniveauxd'énergieétantquantifiésseulel'énergienécessairecettetransitionserautiliséeL'accroissementenénergies'écrira(1ohestlaconstantedePlancketvlafréquencedelaradiationincidentenécessairelatransitionSelonleprincipedePauliuneorbitalenepeutcontenirplusdedeuxélectronsd'orientationdespinopposésConformémentceprincipeIamultiplicitdespinMd'unemoléculel'étatfondamentalM2S1vaut1(touslesélectronsappariésSO)L'étatestditsinguletdespinetestnotSDanslecasd'unetransitiond'unélectronaccompagnd'unchangementd'orientationdespinlamultiplicitdel'étatexcitvaut3L'étatestdittripletetestnotTLesrèglesdesélectiondespininterdisentlestransitionsavecchangementdespindel'électronLestransitionsentreorbitalesobéissentauxrèglesdeLaporteUnetransitionélectroniqueaccompagnéed'unchangementdespinestdoncpeuprobableLafigure1quireprésentelacourbedeMorsed'unemoléculediatomiquepeutservird'illustrationl'explicationdesphénomènesEtotIrlpl.t"xcttOUUficInliralamiqu»S0Plut bot nhwau trlptetTFigure1Diagrammedesniveauxd'énergiedansunemoléculediatomiqueGénéralitésTable des matières-172.1.
2) L'ABSORPTIONLorsdel'interactionentreunemoléculeetuneondelumineusedesphotonssontabsorbésLamoléculepassedel'étatfondamentalS0versunétatexcitSjselonlesrèglesdesélectionLestransitionsélectroniquessontsymboliséessurlafigure1pardestraitsverticauxcard'aprèsleprincipedeFranck-CondomellessontrapidescomparéesauxmouvementsdesatomesLesgeometrieslesplusstablesdesdifférentsétatsexcitésetdel'étatfondamentalsontgénéralementdifférentesD'autrepartlesétatsexcitésdesmoléculessontsouventtrèsrapprochésLatransitiond'absorptionestdoncsuiviederelaxationsvibrationnelles(conversioninterne)ramenantlamoléculeauplusbasniveauvibrationneldel'étatexcitSj2.1.
3) L'EMISSIONDEFLUORESCENCEPourrevenirauplusbasniveauvibrationneldel'étatfondamentallamoléculepeutpartirduplusbasniveauvibrationnelexcitéeffectuerunetransitionradiativeL'énergiecorrespondanteestdoncémisesouslaformed'unrayonnementditdefluorescenceCommeprécédemmentlatransitionversleplusbasniveauvibrationneldel'étatfondamentals'effectueparrelaxationvibrationnelleOnvoitdoncquelerayonnementdefluorescenceestd'énergietoujoursinférieureaurayonnementincidentIls'observedoncdansdesdomainesdelongueurd'ondesupérieureceluiduspectred'absorption2.1.
4) LESMECANISMESENCOMPETITIONAVECL'EMISSIONDEFLUORESCENCEOut