Victor DOEBELE Condensation et évaporation de lhexane dans les PDF

Physique Chimie

7 avr. 2017 □ Des alcanes de même formule brute mais de formules développées différentes sont ... 196 1° a) Formule semi-développée de l'hexane : CH3–CH2– ...

Hexane

Formule Chimique. Détails. C H. Nom Par voie orale des rats mâles ont été exposés à 568-1135 ou 3973 mg/kg pc/j de n-hexane (gavage

FABRICATION DE LACETATE DE CELLULOSE

Étude de l'inertage et de la pressurisation du réacteur contenant l'hexane. Entourer sur la formule semi-développée de l'acide oléique

FABRICATION DE LACETATE DE CELLULOSE

Cette opération permet de recycler l'hexane et de récupérer l'huile brute d'extraction. Les tourteaux sortent de l'extracteur solide liquide par solvant S5 avec

Acétate déthyle

Formule : Etiquette. Acétate d'éthyle. Danger. H225 - Liquide et vapeurs très l'hexane ; l'élimination pulmonaire est pratiquement négligeable comparée à ...

Hexane-(n) p.a.

Formule brute. : C6H14. Synonymes. : hydrure d'hexyle / n-hexane. 1.2. Utilisations identifiées pertinentes de la substance ou du mélange et utilisations

Condensation et évaporation de lhexane dans les membranes d

17 janv. 2020 semi-macroscopique de condensation capillaire dans un pore cylindrique ouvert des deux côtés. ... développée à l'Institut Néel. Elle se base sur ...

Filières usages et expositions liées à la présence de substances

n-hexane. Synonymes4 hexane normal hexane. Famille chimique alcanes. Formule brute. C6H14. Formule (semi) développée. CH3CH2CH2CH2CH2CH3. Page 17. Anses •

Nom : Durée : 1h00 Prénom : DEVOIR SURVEILLE n°6 de

1) Ecrire les formules semi-développées des molécules d'hexane d'hexan-1-ol 5) Ecrire la formule semi-développée et le nom (parmi différentes ...

Nom : Durée : 1h00 Prénom : DEVOIR SURVEILLE n°6 de

1) Ecrire les formules semi-développées des molécules d'hexane d'hexan-1-ol et de propan-1-ol. 2) Les composés hexane et hexan-1-ol sont-ils polaires ?

Hexane

Hexane. Fiche toxicologique n°113. Généralités. Substance(s). Formule 162 jours) ont développé une neuropathie centrale des fibres myélinisées [41].

Victor DOEBELE Condensation et évaporation de lhexane dans les

18/06/2019 Historiquement ce sont les premières à avoir été développées. ... semi-macroscopique de condensation capillaire dans un pore cylindrique ...

Spécialité première générale Constitution et transformation de la

La plaque est chauffée par la combustion d'hexane de formule brute. C6H14 . 1°) Ecrire l'équation bilan de la combustion de l'hexane dans le dioxygène de

Synthèse du NYLON®

La formule du polyéthylène est donc : L'acide hexane-16-dioïque ... Donner les formules semi-développées de la cyclohexanone

ds n°7 28/03 (7 points) Transformation en chimie organique Ex 1 1

craquage de l'hexane en propane et propène avec les formules développées ... Ecrire l'équation bilan en formule semi-développée de la préparation du 2 ...

(10 pts) Données : - Latome doxygène est plus électronégatif que l

L'hexane l'hexan-1-ol et le propan-2-ol sont des composés souvent utilisés en chimie. 1) Ecrire les formules semi-développées des molécules d'hexane

FABRICATION DE LACETATE DE CELLULOSE

Cette opération permet de recycler l'hexane et de récupérer l'huile brute d'extraction. Les tourteaux sortent de l'extracteur solide liquide par solvant S5 avec

Filières usages et expositions liées à la présence de substances

203-777-6. Nom n-hexane. Synonymes4 hexane normal hexane. Famille chimique alcanes. Formule brute. C6H14. Formule (semi) développée. CH3CH2CH2CH2CH2CH3

Données pour lensemble des exercices : M(C) = 12 g/mol ; M(O

A 20°C l'hexane de formule chimique C6H14 est un liquide de masse volumique 1) Donner la formule semi-développée de l'éther (sachant que cette molécule ...

THÈSE

Pour obtenir le grade de

DOCTEUR DE LA

COMMUNAUTÉ UNIVERSITÉ GRENOBLE ALPES

Spécialité : Physique de la Matière Condensée et du Rayonnement

Arrêté ministériel : 25 mai 2016

Présentée par

Victor DOEBELE

Thèse dirigée par Pierre Etienne WOLF, CNRS

et codirigée par Panayotis SPATHIS préparée au sein du Laboratoire Institut Néel dans l'École Doctorale Physique

Condensation et évaporation de l'hexane

dans les membranes d'alumine poreuse

Condensation and evaporation of hexane in

porous alumina membranes

Thèse soutenue publiquement le 18 juin 2019,

devant le jury composé de :

Monsieur FREDERIC CAUPIN

PROFESSEUR, UNIVERSITE LYON 1, Rapporteur

Monsieur RENAUD DENOYEL

DIRECTEUR DE RECHERCHE, CNRS DELEGATION PROVENCE ET

CORSE, Rapporteur

Madame ANNIE GROSMAN

MAITRE DE CONFERENCES, SORBONNE UNIVERSITES - PARIS,

Examinateur

Monsieur PHILIPPE MARMOTTANT

DIRECTEUR DE RECHERCHE, CNRS DELEGATION ALPES, Président

Monsieur GIAMPAOLO MISTURA

PROFESSEUR, UNIVERSITE DE PADOUE - ITALIE, Examinateur 2 3

Remerciements

Je tiens tout d"abord à remercier très chaleureusement Pierre-Étienne Wolf et Panayotis Spathis

pour avoir accepté d"encadrer ma thèse à l"Institut Néel. Ce premier pas dans le monde de la recherche

académique s"est avéré très enrichissant pour moi, tant au niveau scientifique que sur le plan intellectuel.

Humainement, ces trois années furent superbes. Étienne, tu as partagé avec enthousiasme ta passion de

la montagne et je garderai un très bon souvenir (bien qu"un peu brutal!) de mon initiation au ski de

randonnée avec toi. Pana, bien que tu sois moins perméable aux aventures de plein air, ce défaut mineur

est largement compensé par ta bonne humeur quotidienne et ton sens de l"humour inégalable! Tu as

toujours su être disponible, même à la fin de ma rédaction à l"arrivée de ton premier enfant.

Je remercie Laurent Cagnon pour la synthèse des membranes d"alumine poreuses, sans quoi cette

thèse n"aurait pas été possible. Je remercie Jean-Christian Anglès d"Auriac pour son aide essentielle dans

les simulations numériques.

en stage, qui ont agréablement accompagné mes dernières années de thèse dans l"équipe.

Je souhaite remercier les membres du projet ANR "CAVCONF" : Annie Grosman, Joël Puibasset,

Etienne Rolley et Isabelle Trimaille avec qui j"ai eu le plaisir de discuter de mes résultats lors de nos

réunions à Paris et à Grenoble. Un grand merci tout particulièrement à Annie Grosman pour la relecture

critique de ma thèse et sa participation à mon jury de thèse.

Merci aux membres permanents du laboratoire, et en particulier à Gérard Vermeulen, Jacques Bossy,

Mathieu Gibert, Philippe Roche, Klaus Hasselbach, Elsa Lhotel, Carley Paulsen et Benoit Chabaud pour toutes ces discussions dans les couloirs des bâtiments E et M ou à la cafétéria.

Je tiens à remercier les doctorants de l"Institut Néel que j"ai eu plaisir à côtoyer au labo ou autour

d"une bière. Je pense, entre autres, à Jorge Nacenta Mendivi, Aline Pham, Emeric Durozoy, Matthias

Raba, Olivier Dupré et Vadim Cathelin.

Je remercie Anthony Amisse, Alexis Walsh, Pokito, Paul Michelet et Quentin Faure du groupe char-

treuse "Chartreuse expérience" avec qui je ne compte plus le nombre de parties de coinche et de sorties

au Drak qui se sont terminées tard dans la nuit! Merci à Ariel Haziot, Thomas Combriat, Océane Bartholomée et Pablo Garcia-Campos pour les

innombrables sorties que l"on a faites autour de Grenoble, que ce soit pour du vélo, de la randonnée, de

l"alpinisme, de l"escalade ou encore du ski.

Enfin, merci à mes parents et à tous les autres membres de ma famille pour l"aide à l"organisation du

buffet et leur soutient tout au long de cette thèse. 4 5 "Timeo Danaos et dona ferentes"

Astérix légionnaire

Table des matières

Remerciements 3

Table des matières 7

Introduction 11

1 Condensation et évaporation dans les milieux poreux 15

1.1 Présentation générale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15

1.2 Les différentes approches théoriques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19

1.3 Du pore unique aux pores connectés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20

1.4 Pore unique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21

1.4.1 Approche macroscopique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21

1.4.2 Comparaison aux approches microscopiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25

1.4.3 Effet de l"activation thermique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .28

1.5 Effets du couplage entre pores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .28

1.5.1 Blocage de pore à l"évaporation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29

1.5.2 Cavitation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30

1.5.3 Condensation avancée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31

1.5.4 Effet de l"activation thermique sur la condensation . . . . . . . . . . . . . . . . . .32

1.6 Objectifs de la thèse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32

2 Les membranes d"alumine poreuse, un système modèle pour l"étude du confinement 35

2.1 Les milieux poreux ordonnés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35

2.2 Expériences antérieures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37

2.2.1 Pores droits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37

2.2.2 Fermeture des pores et rôle de la rugosité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .42

2.2.3 Pores encriers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48

8TABLE DES MATIÈRES

3 Synthèse des membranes 53

3.1 Structure des membranes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53

3.2 Synthèse des wafers d"alumine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .55

3.2.1 Pré-traitement du substrat d"aluminium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .55

3.2.2 Polissage électrochimique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .57

3.2.3 Synthèse des pores droits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .58

3.2.4 Synthèse des pores en forme d"encrier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .70

4 Dispositifs Expérimentaux 75

4.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .75

4.2 Choix de l"hexane . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .76

4.3 Contrôle en pression de la condensation et de l"évaporation . . . . . . . . . . . . . . . . .76

4.4 Contrôle en débit de la condensation et de l"évaporation . . . . . . . . . . . . . . . . . . .78

4.4.1 Régulation des températures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .80

4.4.2 Mesure des isothermes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .82

4.4.3 Extraction de la masse condensée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .84

4.5 Montages optiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .86

4.5.1 Atténuation d"un faisceau laser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .86

4.5.2 Imagerie en transmission . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .87

4.5.3 Diffusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .88

4.5.4 Interférométrie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .89

5 Simulations numériques d"isothermes 93

5.1 Description du pore rugueux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .93

5.2 Mécanismes de l"automate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .94

5.3 Isotherme numérique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .95

5.4 Distributions de diamètres . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .99

5.5 Comparaison au calcul analytique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .101

5.5.1 Évaporation dans le pore fermé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .102

5.5.2 Évaporation dans le pore ouvert . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .103

5.5.3 Condensation dans les pores fermés et dans les pores ouverts . . . . . . . . . . . .104

5.6 Influence du nombre de segments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .107

5.7 Influence de la distribution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .109

5.8 Conclusions de l"étude de l"automate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .113

TABLE DES MATIÈRES9

6 Étude optique de la condensation capillaire 115

6.1 Mesure interférométrique de la fraction de liquide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .115

6.1.1 Défilement du jeu de franges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .115

6.1.2 Chute de la transmission . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .117

6.1.3 Analyse par corrélation d"images . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .118

6.1.4 Matrice de corrélation d"images . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .119

6.1.5 Isotherme interférométrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .122

6.2 Mécanismes à l"origine de la chute de transmission . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .124

6.2.1 Transmission de la lumière par une membrane vide ou pleine . . . . . . . . . . . .125

6.2.2 Diffusion de la lumière par une membrane vide ou pleine . . . . . . . . . . . . . . .128

quotesdbs_dbs7.pdfusesText_5

[PDF] Victor DOEBELE Condensation et évaporation de lhexane dans les

THÈSE

Pour obtenir le grade de

DOCTEUR DE LA

COMMUNAUTÉ UNIVERSITÉ GRENOBLE ALPES

Arrêté ministériel : 25 mai 2016

Présentée par

Victor DOEBELE

Thèse dirigée par Pierre Etienne WOLF, CNRS

Condensation et évaporation de l'hexane

Condensation and evaporation of hexane in

Thèse soutenue publiquement le 18 juin 2019,

Monsieur FREDERIC CAUPIN

PROFESSEUR, UNIVERSITE LYON 1, Rapporteur

Monsieur RENAUD DENOYEL

CORSE, Rapporteur

Madame ANNIE GROSMAN

Examinateur

Monsieur PHILIPPE MARMOTTANT

Monsieur GIAMPAOLO MISTURA

Remerciements

Raba, Olivier Dupré et Vadim Cathelin.

Astérix légionnaire

Table des matières

Remerciements 3

Table des matières 7

Introduction 11

1 Condensation et évaporation dans les milieux poreux 15

1.1 Présentation générale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15

1.2 Les différentes approches théoriques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19

1.3 Du pore unique aux pores connectés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20

1.4 Pore unique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21

1.4.1 Approche macroscopique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21

1.4.2 Comparaison aux approches microscopiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25

1.4.3 Effet de l"activation thermique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .28

1.5 Effets du couplage entre pores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .28

1.5.1 Blocage de pore à l"évaporation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29

1.5.2 Cavitation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30

1.5.3 Condensation avancée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31

1.5.4 Effet de l"activation thermique sur la condensation . . . . . . . . . . . . . . . . . .32

1.6 Objectifs de la thèse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32

2 Les membranes d"alumine poreuse, un système modèle pour l"étude du confinement 35

2.1 Les milieux poreux ordonnés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35

2.2 Expériences antérieures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37

2.2.1 Pores droits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37

2.2.2 Fermeture des pores et rôle de la rugosité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .42

2.2.3 Pores encriers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48

8TABLE DES MATIÈRES

3 Synthèse des membranes 53

3.1 Structure des membranes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53

3.2 Synthèse des wafers d"alumine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .55

3.2.1 Pré-traitement du substrat d"aluminium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .55

3.2.2 Polissage électrochimique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .57

3.2.3 Synthèse des pores droits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .58

3.2.4 Synthèse des pores en forme d"encrier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .70

4 Dispositifs Expérimentaux 75

4.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .75

4.2 Choix de l"hexane . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .76

4.3 Contrôle en pression de la condensation et de l"évaporation . . . . . . . . . . . . . . . . .76

4.4 Contrôle en débit de la condensation et de l"évaporation . . . . . . . . . . . . . . . . . . .78

4.4.1 Régulation des températures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .80

4.4.2 Mesure des isothermes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .82

4.4.3 Extraction de la masse condensée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .84

4.5 Montages optiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .86

4.5.1 Atténuation d"un faisceau laser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .86

4.5.2 Imagerie en transmission . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .87

4.5.3 Diffusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .88

4.5.4 Interférométrie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .89

5 Simulations numériques d"isothermes 93

5.1 Description du pore rugueux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .93

5.2 Mécanismes de l"automate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .94

5.3 Isotherme numérique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .95

5.4 Distributions de diamètres . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .99

5.5 Comparaison au calcul analytique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .101

5.5.1 Évaporation dans le pore fermé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .102

5.5.2 Évaporation dans le pore ouvert . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .103

5.5.3 Condensation dans les pores fermés et dans les pores ouverts . . . . . . . . . . . .104

5.6 Influence du nombre de segments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .107

5.7 Influence de la distribution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .109

5.8 Conclusions de l"étude de l"automate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .113