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Annales de Chimie - Science des Matériaux

0151-9107
 

 ARTICLE VOL 33/1 - 2008  - pp.47-57  - doi:10.3166/acsm.33.47-57
TITRE
Etude cinétique de la deuxième étape de décomposition thermique de la Dolomite

TITLE
Kinetic study of the second stage of the dolomite thermal decomposition

RÉSUMÉ

 La cinétique de la deuxième étape de décomposition de la dolomite a été étudiée, par thermogravimétrie isotherme isobare, à 1073 K, sous pression contrôlée de dioxyde de carbone (40 < PCO2 < 94 hPa). Des mesures expérimentales utilisant un couplage thermogravimétrie-calorimétrie ont permis de déterminer la chaleur de la réaction, soit 161 kJ.mol-1. La variation avec de la vitesse de croissance, de CaO, a été obtenue au moyen de la méthode des sauts de pressions. En vue de proposer un mécanisme de croissance, une série d’'expériences a été effectuée pour vérifier les hypothèses de la pseudo-stationnarité et de l’étape limitante. Un mécanisme décrit en trois étapes élémentaires a été proposé. Les lois cinétiques correspondantes ont été obtenues dans l'’hypothèse de l'’étape limitante. 'L’ajustement de ces lois théoriques avec la variation expérimentale a permis d'’accéder à l’'étape limitante qui est le transfert, à l'’interface CaCO3 / CaO, des espèces Ca et O de la phase CaCO3 à la phase CaO.



ABSTRACT

The kinetics of the second half decomposition of dolomite was studied using isothermal and isobaric thermogravimetry at 1073 K, under various pressures of carbon dioxide (40 < PCO2 < 94 hPa). Coupled thermogravimetry and microcalorimetry allowed to determine the reaction enthalpy : 161 kJ.mol-1. Using the ‘jump’ method, the variation with of the specific growth rate of CaO during the decomposition was determined. The elucidation of the growth mechanism was based on a series of experiments devoted first to verify the steady state assumption (by coupling thermogravimetry and calorimetry) and second to verify the existence of a rate-limiting step. A growth mechanism in three elementary steps was proposed. By comparing the experimental results to the possible rate laws calculated under the assumption of a rate-limiting step, it was found that the growth of CaO is controlled by the reaction transfering Ca and O from CaCO3 to CaO at the CaCO3/ CaO interface.



AUTEUR(S)
Haykel GALAI, Michèle PIJOLA, Françoise VALDIVIESO, Kais NAHDI, Malika TRABELSI-AYAD

Reçu le 17 octobre 2006.    Accepté le 30 mai 2007.

CITATIONS
acsm.revuesonline.com/revues/36/citation/11158.html

LANGUE DE L'ARTICLE
Anglais

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