Eyraud : Travaux scientifiques

Documents disponibles au laboratoire de chimie du Muséum National d’Histoire Naturelle,

63 rue Buffon 75005 Paris

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Notice sur les titres et travaux scientifiques

 

de

 

Charles Eyraud

Professeur à la faculté des Sciences de Lyon

 

 

RESUME DES PRINCIPAUX TRAVAUX SCIENTIFIQUES

 

ETUDE DE REACTIONS ELECTROCHIMIQUES

a) Recherches sur quelques réactions chimiques dans la décharge électrique

Les réactions étudiées, aussi bien du point de vue rendement énergétique que mécanisme réactionnel, concernent la synthèse de l'oxyde azotique à partir des éléments, la production de l'acide cyanhydrique à partir d'azote et d'hydrocarbures, et l'obtention de l'azote actif.

 

En ce qui concerne plus particulièrement la synthèse de NO,  la comparaison des rendements pour des décharges de diverses fréquences a nécessité la mise au point d'une méthode calorimétrique spéciale.

 

La détermination des températures en diverses régions de la décharge exige la mise en oeuvre d'une méthode spectroscopique bien connue des astronomes, mais adaptée spécialement au cas traité.

Publications :  7             Thèses :  1   (EYRAUD)

 

b) Mécanisme élémentaire de transfert de charge d'un électrolyte à une électrode

L'électrolyse par étincelle ou au moyen d'un gaz ionisé basse pression permet de réaliser une véritable anode gazeuse.

 

Le transport de charge s'effectue jusqu'à 1'électrolyte par l'intermédiaire d'ions positifs formés à partir de H2, O2, N2,.etc.

 

Chacun de ces ions agit comme une électrode moléculaire à grande densité de courant.

 

Les rendements Faradiques relatifs aux divers produits formés à l'interface gaz-liquide d'une solution d'acide sulfurique montrent que le transfert de charges s'effectue à la fois par rupture de molécules d'eau d'hydratation, et par décharge des cations eux-mêmes.

Publications :  4

 

ETUDE DES TRANSFORMATIONS EN PHASE SOLIDE

a) Etudes cinétiques

La thermogravimétrie est une méthode de choix pour suivre l'évolution d'une phase solide qui subit une variation de poids au cours de traitements variés : thermiques, chimiques, photochimiques, etc.

 

Pour étudier les mécanismes liés à la déshydratation des hydrates d'alumine, du sulfate de cuivre ou à la dismutation de l'hypophosphite de sodium, il a été nécessaire de mettre au point une thermobalance électronique enregistreuse à atmosphère conditionnée.

 

On a pu ainsi éliminer, par l'emploi de basses pressions, l'effet inhibiteur de certains produits de la réaction ou éviter des réactions secondaires nuisibles à l'interprétation des mécanismes élémentaires.

Publications :  7                   Thèses :  2   (GOTON - CORBET)

 

b) Etudes thermiques

L'analyse thermique différentielle rend compte aussi bien de réactions de dissociation à température élevée (sulfate de cuivre pentahydraté, molybdates de nickel, hydrates d'alumine, etc.), que de réactions solide-solide comme celles de l'oxyde de titane sur les carbonates alcalino-terreux.

 

Les conditions d'une bonne résolution de l'appareillage ont été dégagées.

 

La variation de la constante de diffusivité thermique on fonction de la température est suffisamment sensible aux changements de structure d'un solide pour manifester, par exemple, les points de transition ferro-électrique du titanate de baryum.

 

Publications : 6

 

 

Thèses :  3

(TURLIER

(AUDIDIER

(SICARD

 

c) Etudes calorimétriques

La mise au point de l'analyse enthalpique différentielle a permis d'obtenir quantitativement les énergies de déshydratation ou le changement de structure de certains solides (hydrates d'alumine, silice), de changement d'état de la phase adsorbée (eau sur alumine) ou de guérison d'un matériau irradié aux neutrons (effet Wigner).

 

La combinaison de l'analyse enthalpique et le la thermogravinétrie s'avère particulièrement fructueuse pour déterminer le mécanisme de certaines réactions de dissociation.

Publications :  10

 

III - PHENOMENES DE COMBUSTION CATALYTIQUE SUR PLATINE INCANDESCENT

Malgré les très nombreux travaux concernant la combustion d'un hydrocarbure ou de l'hydrogène dans l'air, catalysée par un fil de platine à haute température, il ne se dégage pas d'interprétation nette de ce qu'il est convenu d'appeler "activation du platine".

 

Cette étude a été reprise systématiquement en conjuguant les résultats d'investigations structurales du catalyseur et les renseignements fournis par la spectrophotométrie et la calorimétrie.

 

Une méthode calorimétrique par compensation électrique permet de faire la part des réactions en phase homogène et en phase hétérogène.

 

Dans l'hypothèse ou la vapeur de platine est responsable du développement de la combustion dans la phase gazeuse, il est intéressant de connaître la vitesse d'évaporation du métal, ainsi que la teneur du gaz en catalyseur évaporé.

 

Ces deux renseignements sont obtenus respectivement par l'utilisation de traceurs radioactifs, et par thermogravimétrie.

 

La réalisation de plusieurs modèles de doseurs précis et fidèles d'un gaz combustible a facilité cette recherche.

 

Le principe commun de tous ces appareils continus enregistreurs implique l'emploi d'un filament de platine "actif", dont l'évolution est étudiée avec soin, jusqu'à rupture du métal.     

 

Publications :  8

 

Thèses :  4

(DO MANSKI

(DEVORE

(BUSSIERE

(CROUZY

 

IV -ETUDES STRUCTURALES DE HAUTS POLYMERES

Les collodions de polyacrilonitrile manifestent une évolution de viscosité dans le temps que la technique du fractionnement permet d'attribuer à une oxydation lente.

 

Un effet semblable est observé par irradiation aux rayons g. On constate à la fois une dégradation et une réticulation des molécules.

 

L'analyse infra-rouge fournit des renseignements précieux pour rendre compte des mécanismes réactionnels en cause.

 

La filabilité du produit est liée à la répartition des masses moléculaires du polymère brut.

 

Nous avons déterminé, au moyen des diagrammes de rayons X, la structure du polymère à l'état cristallisé. La densité théorique, légèrement plus faible que la densité réelle, milite en faveur de la coexistence de deux structures de compacités différentes.

Publications :  2

Thèses :  2

(TERRIER

(STEFANI

 

IV - ETUDES PHYSICO-CHIMIQUES DE CERTAINS PHENOMENES D'INTERFACE

a) Gaz-solide

Le dosage des centres accepteurs d'électrons d'une alumine q, d, ou a peut s'effectuer avantageusement par thermogravimétrie.

 

L'adsorption chimique de vapeur d'eau, de dioxane ou de tout autre molécule donneuse d'électrons, fournit un dosage quantitatif indépendant du réactif choisi.

 

L'énergie d'adsorption est déterminée aisément par calorimétrie différentielle réalisée sur poudre comprimée. L'échantillon et le témoin, dans lesquels sont noyées les soudures thermoélectriques, sont simplement suspendus par les fils de thermocouples au sein d’un tube-laboratoire à atmosphère conditionnée (pression : 1/1000 à 1/10 mm de Hg, en vapeur de réactif).

 

La détermination du flux d'une vapeur en phase adsorbée nécessite l'élaboration d'une paroi poreuse à partir du solide étudié, finement divisé.

 

On montre que, dans certains cas, la première couche est labile (eau sur nickel). Par contre les premières molécules d'eau fixées en monocouche sur alumine sont rigidement liées au solide; seules les couches suivantes participent au débit global de la vapeur entre les deux faces de la paroi poreuse.

Publications :  5                 Thèse :  1   (EYRAUD)

 

b) Solide- liquide

Contrairement aux conclusions de certains travaux antérieurs, la précipitation de trihydrate d'alumine à partir de solutions d'aluminate exclue l'intermédiaire de macromolécules.

 

Elle exclue également la nucléation spontanée en phase liquide. La nucléation est rapide en phase congelée.

 

Les techniques de diffusion de la lumière, de diffusion de translation, de microscopie électronique, de viscosimétrie, et les études d'équilibres, militent en faveur d'un ion aluminate simple du type Al(OH)4 plus ou moins solvaté.

Publications :  5            Thèse :  1   (LANASPEZE)

 

c) Solide-solide

La corrosion de certains métaux (Cu, Ni, etc.) par des oxydes métalliques en atmosphère humide, s'explique par une oxydation suivie d'une migration en phase adsorbée des ions solvatés (Cu++, Ni++ etc.).

 

Une monocouche d'eau sur alumine ne suffit pas à assurer cette diffusion thermique sur 1'alumine.

 

L'arrêt de la corrosion se produit lorsque tous les centres de faible acidité protonique de la surface ont été neutralisés par formation de complexes superficiels.

 

Une méthode de dosage s'en déduit, mettant en oeuvre l'analyse polarographique du métal complexé.

Publications :  2             Thèse :  1   (LENOIR)

 

 

 



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