Comportement des nanoparticules de silice en milieu biologique ...

tel-00836093, version 1 - 20 Jun 2013
Chapitre 1 : Interactions des particules de silice avec le vivant
En effet, le pH peut modifier le phénomène en l’accélérant ou en le ralentissant. La surface
spécifique est un paramètre important puisque plus le solide a une surface spécifique
importante, plus la surface de contact avec la solution est élevée et donc plus la dissolution
peut être favorisée. Enfin un autre paramètre pouvant influencer la dissolution d’un solide en
solution est la convection. En effet, s’il y a seulement la convection naturelle, il faut un
certain temps pour que les formes solubles s’éloignent du solide, laps de temps pendant lequel
on peut provisoirement avoir une concentration suffisante en forme soluble pour être
localement à l’équilibre. Par contre, s’il y a une convection forcée, alors les formes solubles
produites sont très rapidement éloignées du solide et la dissolution se poursuit jusqu’à
atteindre la concentration d’équilibre macroscopique.
- Quels sont les facteurs influençant la dissolution de la silice ?
On s’intéresse ici à la dissolution de la silice amorphe. La solubilité de la silice à 25°C dans
l’eau varie entre 70 et 150 ppm en fonction de la taille des particules, de leur structure et de
leur composition (Iler 1979). Cependant, même si la solubilité n’en est pas affectée,
l’environnement peut avoir une influence importante sur la vitesse de dissolution. Parmi ces
facteurs, on peut citer le pH, la présence de sels ou encore la présence de protéines. Au niveau
mécanistique, la dissolution de la silice est une dépolymérisation du réseau par hydrolyse
(figure 1.3). Cette dissolution nécessite la présence d’un catalyseur qui peut s’adsorber en
surface de la silice et augmenter la coordination des atomes de silicium de surface,
affaiblissant de ce fait les liaisons Si-O avec les autres atomes de silicium du réseau.
Figure 1-3 : Dissolution de la silice (Iler 1979)
- Influence du pH
Les ions hydroxyles sont des catalyseurs de la dissolution, de ce fait il n’est pas étonnant
d’observer qu’entre pH 3 et pH 7 la dissolution augmente avec la concentration en ions
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