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THÈSE - Les cinétiques de dissolution et précipitation de la magnésite aux conditions hydrothermales

 précipitation de la magnésite
Saldi, Giuseppe

Sous la direction du :  
Oelkers, Eric H.
Ecole doctorale: Sciences de l'Univers, de l'environnement et de l'espace (SDU2E)
laboratoire/Unité de recherche : Laboratoire des Mécanismes et Transferts en Géologie (LMGT)
Mots-clés libres : Carbonate minérals - Magnésite dissolution and précipitation - CO2 séquestration - Solubility product - Hydrothermal conditions
Sujets : Sciences de la terre

TABLE DES MATIÈRES


Introduction
1. Méthodes expérimentales
1. Matériaux: mineraux
1.1 Echantillons naturels
1.2 Synthèse des échantillons de magnésite
1.3 Caractérisation des solides
1.3.1 Analyse chimique
1.3.2 Détermination des surfaces spécifiques  

2. Dispositifs expérimentaux utilisés pour les études cinétiques et de solubilité  

2.1 Réacteur à circulation (mixed flow reactor)
2.2 Réacteur fermé (batch reactor)
2.3 Cellule potentiométrique-électrodes à hydrogène  

3. Méthodes d’étude à l’échelle microscopique : le microscope à force atomique (AFM)  

3.1 L’AFM hydrothermale  

4. Méthodes d’analyse des solutions  

4.1 Analyse du magnésium
4.2 Détermination de l’alcalinité
2. Cinétique de précipitation de la magnésite aux conditions hydrothermales  

Résumé en français de l’article « Experimental study of magnesite precipitation kinetics as a function of temperature, CO2 partial pressure and solution chemistry »  

1. Introduction
2. Considérations théoriques
3. Méthodes expérimentales
4. Résultats principaux de l’étude
5. Implications pour le stockage géologique du CO2  

Experimental study of magnesite precipitation kinetics as a function of temperature, CO2 partial pressure and solution chemistry   

Abstract
1. Introduction
2. Theoretical considerations
3. Experimental methods
3.1 Magnesite samples
3.2 Preparation and analyses of solutions
3.3 In-situ pH measurements
3.4 Mixed-flow reactor experiments
3.5 Batch reactor experiments
4. Experimental results
4.1 Open system reactor experiments
4.2 Closed system reactor experiments
5. Discussion
5.1 Open system reactor experiments
5.2 Batch experiments
6. Comparison of magnesite precipitation mechanism in batch and mixed flow reactor
7. Dependence of magnesite precipitation rates on temperature
8. Concluding remarks and implications for CO2 mineral sequestration
9. References  

3. Etude AFM des vitesses de nucléation et de croissance cristalline de la magnésite 

Résumé en français de l’article « Magnesite growth rates as a function of temperature andsaturation state »  

1. Introduction
2. Méthodes expérimentales
3. Résultats et observations expérimentales
Magnesite growth rates as a function of temperature and saturation state
Abstract
1. Introduction
2. Theoretical considerations
3. Experimental methods
3.1 HAFM experiments
3.2 Mixed flow reactor experiments
4. Results
4.1 Step morphology
4.2 Step generation
4.3 Layer formation frequencies and step advancement rates
4.4 Bulk magnesite precipitation rates from mixed flow reactor experiments
5. Discussion
5.1 Magnesite growth mechanisms
5.2 What inhibits magnesite precipitation at 25 °C?
6. Concluding remarks
7. References  

4. Vitesses de dissolution de la magnésite en milieu neutre et alcalin à 150 et 200 °C  

Résumé en français de l’article « Magnesite dissolution rates at 150 and 200 °Cat neutral to alkaline conditions »  

1. Introduction
2. Cadre théorique et méthodes expérimentales
3. Résultats expérimentaux et interprétation
Magnesite dissolution rates at 150 and 200 °C at neutral to alkaline conditions
Abstract
1. Introduction
2. Theoretical considerations
3. Experimental methods
3.1 Magnesite samples
3.2 Experiments, solution analyses and thermodynamic calculations
4. Results
4.1 Effects of CO3
2- activity, pH and ionic strength
4.2 Effect of temperature on dissolution rates
5. Modeling of magnesite dissolution as a function of solution composition,
chemical activity and temperature
5.1 Dependence of magnesite dissolution rates on pH and CO3
2- activity
5.2 Effect of temperature on magnesite dissolution rates
6. Concluding remarks
7. References
Appendix: Temperature dependence of magnesite dissolution reactions  

5. Détermination du produit de solubilité de la magnésite  

Résumé en français de l’article « Solubility product of magnesite as a function of temperature(50-200 °C)»  

1. Introduction
2. Méthodes expérimentales
3. Résultats expérimentaux
Magnesite solubility product as a function of temperature (50-200 °C)
1. Introduction
1.1 Stability of carbonates in the system MgO-CO2-H2O
1.2 Magnesite solubility and thermodynamics - review of existing data
2. Magnesite solubility experiments
2.1 High temperature Ti-reactor
2.2 Hydrogene-electrode concentration cell (HECC)
2.3 Solution analyses
2.3.1 Direct determination of TDIC
3. Experimental results and discussion
4. Conclusion
5. References
Conclusion générale
Références bibliographiques
Annexe :
Dissolution rates of talc as a function of solution composition, pH and temperature  

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Ditulis oleh: younes younes - lundi 5 novembre 2012

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