Electrolytes symétriques et non-symétriques

[manos59]

Bonjour,

Dans le cadre d'une étude sur les suspensions de ciments, je dois calculer la force de répulsion électrostatique due aux charges sur la surface des particules de ciments.

Dans ma recherche bibliographique j'ai noté que cette force dépendait de plusieurs paramètres, pour faire court, je citerai le potentiel zêta (à la surface des particules), la longueur de Debye (voir par exemple http://fr.wikipedia.org/wiki/Longueur_de_Debye pour les différents paramètres qui permettent de la calculer... la distance de séparation des deux surfaces... C'est beaucoup plus compliqué que ça, mais allons-y étape par étape.

Le calcul de cette longueur diffère au niveau du calcul de la concentration en ions dans la solution si les électrolytes sont de charges symétriques ou s'ils sont de charges non-symétriques : c'est donc cette notion de symétrie/asymétrie que je ne comprend pas.

Je ne suis ni chimiste, ni physico-chimiste mais mécanicien, ce sont des notions nouvelles, aucun cours... et j'ai du mal à préciser ces notions.

Quelqu'un s'y connait dans ce domaine? Si oui, je vous remercie de bien vouloir m'éclairer sur ce point.
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[manos59]

Bonjour,

Personne n'a une idée?

[Gramon]

dans la théorie de Debye-Hückel, une des hypothèses de départ est que les ions sont des sphères rigides dons la charge engendre un champ à symétrie sphérique.

donc si tes particules de ciments ne correspondent pas à cela, il va y avoir une déviation par rapport à la théorie de Debye-Hückel, ce qui doit être traité dans le calcul pour les charges non-symétrique

[manos59]

Merci pour ta réponse, mais comment tu sais si les charges sont symétriques ou non-symétrique?

Je considère mes particules de ciment comme étant sphériques et pour le calcul des forces de contact entre deux particules voisines en tolérant une léger chevauchement (Dynamique moléculaire au sens de Peter Cundall en 1979).

Penses-tu que la théorie de Debye-Hückel reste valable dans ce cas (particules sphériques légèrement déformables)?

[A voir en vidéo sur Futura]

[Gramon]

essaye, utilise-là et regarde s'il y a une déviation avec les données expérimentales.

sinon l'autre option c'est de regarder quel est le calcul à faire pour une charge non symétrique

[Gramon]

une des autres hypothèses de la théorie de Debye-Huckel implique que la concentration ne doit pas être trop élevée.

globalement pas plus de 0,01M, je ne suis pas sur que ce soit respecté dans le cadre de ton ciment.

[manos59]

Encore merci pour ton éclairage. En fait, des études précédentes ont montré que la force ionique pour une pâte de ciment est typiquement égale à 0.1M(mol/Litre) et donc une épaisseur de la double couche diffuse de 1nm. La théorie de Debye-Hückel est applicable.

Je sais aussi aussi, grâce à la littérature, faire le calcul pour des électrolytes symétrique et non-symétrique (différence au niveau du calcul de la longueur de Debye et de l'activité chimique), pas de problème à ce niveau...

Mon problème est de savoir dans quel cas, quelle configuration considérer que j'ai un électrolyte symétrique/non-symétrique, enfin comment trancher?

[manos59]

ça ne passionne ou inspire personne cette histoire d'électrolytes?

[Gramon]

je crois que c'est surtout que c'est très spécialisé

pour la symétrie, les ions simples Cl-, Na+ sont tous symétriques, par contre pour des grandes particules chargées ça pourrais ne pas être le cas