THESE Docteur université des sciences et technologies de Lille

Sujets

• Modelé (géologie)
• Étude (musique)
• Biomolécule
• Nombre premier
• D'une ombre à l'autre
• Matière organique

Informations

• Publié par: Sueb
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Extrait

N d ordre : 3055 UniversitØ des Sciences et Technologies de Lille THESE pour obtenir le grade de Docteur de l’Université des Sciences et Technologies de Lille Discipline : Instrumentation et analyses avancées prØsentØe par Pascal Gossart Contribution à l’étude des interactions de la matière organique des sols avec les métaux lourds Etude structurale et analytique de molécules modèles Soutenue publiquement le 18 dØcembre 2001 devant le jury : Mr Jean Pierre HUVENNE, Professeur, UniversitØ des Sciences et Technologies de Lille, Villeneuve d Ascq Mr Ahmed ADDOU, Professeur, UniversitØ de Mostaganem, AlgØrie Mr Jean Louis BRISSET, Professeur, UniversitØ de Rouen Mr Baghdad OUDDANE, Ma tre de confØrences, UniversitØ des Sciences et Technologies de Lille, Villeneuve d Ascq Mr Emile PUSKARIC, Professeur, UniversitØ du Littoral Cote d Opale, Wimereux Mr Ahmed SEMMOUD, Ma tre de confØrences, UniversitØ des Sciences et Technologies de Lille, Villeneuve d Ascq Remerciements _____________________________________ Ce travail a ØtØ rØalisØ au Laboratoire de Spectrochimie Infrarouge et Raman au sein de l Øquipe caractØrisation molØculaire et chimiomØtrie. Je tiens tout d abord remercier particuliŁrement Monsieur Semmoud et Monsieur Huvenne pour le suivi et la patience qu ils m ont accordØ tout au long de ce travail. Je remercie Monsieur Addou et Monsieur Brisset d avoir acceptØ de juger mes travaux ainsi que Monsieur Puskaric et Monsieur Ouddane. Je remercie toutes les personnes ayant collaborØ mes travaux dans le cadre de leur DEA ou de stage au sein de notre Øquipe. Je pense particuliŁrement Mouloud, Leila, Nourradin, M hamed, Mohamed et Oussama. Enfin, mes remerciements vont naturellement aux membres du laboratoire et surtout Bernard, Christophe, Cyril, Ludovic et Yves pour m avoir supportØ au quotidien et apportØ leur bonne humeur durant ces trois annØes. 2 Sommaire _____________________________________ Introduction ..............................................................................................................................7 Chapitre I ..................................................................................................................................9 Rôle de la matière organique des sols dans le cadre d’une pollution métallique................9 1. Le sol et la matiŁre organique ...........................................................................................10 1.1. Evolution de la chimie des sols...................................................................................10 1.2. Le sol...........................................................................................................................11 1.3. La matière organique..................................................................................................13 1.4. L’humus.......................................................................................................................14 2. Techniques utilisØes pour l Øtude des substances humiques.............................................17 2.1. Analyses élémentaires et caractérisation des groupements fonctionnels...................18 2.1.1. Analyse ØlØmentaire ..................................................................................................... 18 2.1.2. Dosage de l aciditØ totale (COOH + OH phØnolique et/ou Ønolique) 19 2.1.3. Dosage des groupements carboxyliques (COOH) ........................................................................... 19 2.1.4. Dosage des groupements OH totaux................................................................................................ 19 2.2. Etude structurale des acides humiques et fulviques par des méthodes de dégradation ............................................................................................................................................20 2.3. Approches spectroscopiques.......................................................................................21 2.3.1. Spectroscopie d absorption ultraviolet (UV)-visible ..................................................................... .. 21 2.3.2.copie infrarouge (IR).......................................................................................................... 22 2.3.3. SpectromØtrie RPE .......................................................................................................................... 22 2.4. Caractérisation par RMN et pyrolyse.........................................................................24 2.4.1. La rØsonance magnØtique nuclØaire (RMN) .................................................................................... 24 2.4.2. La pyrolyse ...................................................................................................................................... 25 3. Conclusion.........................................................................................................................27 Chapitre II...............................................................................................................................28 Caractérisation des échantillons et méthodes d’analyse.....................................................28 1. La pollution des sols..........................................................................................................29 1.1. Introduction.................................................................................................................29 3Sommaire __________________________________________________________________________________________ 1.2. Sites industriels ...........................................................................................................30 1.3. Echantillons du PRC...................................................................................................32 2. Echantillons ØtudiØs...........................................................................................................33 2.1. Matrice sol ..................................................................................................................33 2.2. Acides humiques..........................................................................................................35 3. Techniques analytiques .....................................................................................................37 3.1. Calcul du taux de cendres...........................................................................................37 3.2. Dosage des acidités des fonctions carboxyliques et totales........................................37 3.3. Analyse élémentaire....................................................................................................39 3.4. ICP-AES......................................................................................................................40 4. Linfrarouge tranformØe de Fourier................................................................................42 4.1. Introduction.................................................................................................................42 4.2. Théorie Vibrationnelle................................................................................................42 4.2.1. ModŁle Harmonique ........................................................................................................................ 43 4.2.2. ModŁle Anharmonique .................................................................................................................... 44 4.3. Interaction du rayonnement infrarouge et des molécules...........................................45 4.4. Instrumentation...........................................................................................................46 4.4.1. Description d un spectromŁtre IRTF ...................................................................................... ......... 46 4.4.2. InterfØromØtrie : l interfØromŁtre de Michelson ......................................................................... ..... 47 4.4.3. La transformØe de Fourier ............................................................................................................... 49 4.4.4. RØsolution........................................................................................................................................ 50 4.5. Facteurs correctifs appliqués à l’interférogramme....................................................51 4.5.1. Fonctions d apodisation................................................................................................. .................. 51 4.5.2. Zero filling factor............................................................................................................................. 53 4.6. Techniques d’échantillonnage ....................................................................................54 4.7. Echantillonnages.........................................................................................................57 4.7.1. La transmission................................................................................................................................ 57 4.7.2. LATR Diamant........................................................................................................... .................... 57 5. Conclusion.........................................................................................................................58 Chapitre III .............................................................................................................................59 Résultats analytiques et spectroscopiques............................................................................59 1. chantillons du PRC 60 1.1. Echantillons bruts ...................................................