Minéralogie, porosité et diffusion des solutés dans l'argilite du ...

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95 CHAPITRE 3 Fig. 3.1 : (a) Carte minérale de l’argilite de Bure obtenue à partir d’analyses en microsonde électronique (3×0,5 mm²) et du logiciel µphaseMAP (Prêt, 2003). La carte a été acquise dans la direction perpendiculaire à la surface de sédimentation. Des cartes de 0,5×0,5 mm², notées de A à E, ont été utilisées pour les modélisations de diffusion. La carte E est visualisée (b) avant et (c) après application de la procédure de séparation de grains. 1.2 Modélisation du processus de diffusion 1.2.1 La diffusion chimique en milieux poreux pour une espèce non interagissant avec le solide La diffusion chimique des solutés dans les milieux poreux homogènes et isotropes est décrite par la première et deuxième loi de Fick. La première loi exprime le flux de l’espèce chimique i, Ji [M.L -2 .T -1 ] par rapport au gradient de sa concentration dans le milieu poreux considéré:
96 CHAPITRE 3 J −D ∇C i = [3.2] e avec De le coefficient de diffusion effectif de l’espèce i [L 2 .T −1 ] et Ci la concentration en l’espèce i dans l’eau porale [M.L −3 ]. Le transport d’espèces non intéragissant avec la phase solide dans un milieu de porosité Φ est exprimé par la seconde loi de Fick : ∂C i φ = −∇ ⋅ J i [3.3] ∂t A partir des expressions 3.2 et 3.3, nous obtenons: ∂C i φ [3.4] ∂t = ∇ ⋅( De ∇Ci ) En milieu poreux homogène et isotrope, l’expression 3.4 peut s’écrire sous la forme suivante : ∂ Ci 2 = Da∇ ∂t i C i [3.5] avec Da le coefficient de diffusion apparent [L 2 .T −1 ] où Da=De/Φ. Dans le cas d’une espèce non-interagissante, et dans le cas d’un milieu isotrope, le coefficient de diffusion apparent Da [L 2 .T −1 ] est lié aux propriétés géométriques de l’espace poreux par la relation : D a = D0 ⋅G [3.6] avec D0 le coefficient de diffusion de l’espèce i dans l’eau libre [L².T -1 ] et G le facteur de géométrie des chemins de diffusion [-] (G 1) (Carman, 1937; Bear, 1972). 1.2.2 La méthode expérimentale de diffusion interne Expérimentalement, la méthode de diffusion interne (in-diffusion) combinée à l’analyse du profil de traceur permet une rapide détermination du coefficient de diffusion apparent d’un matériau pour une espèce considérée et dans une direction de diffusion donnée (Bourke et al., 1993, Van Loon et al., 2005). Cette méthode caractérise la phase transitoire du processus de
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THESE Pour l’obtention du grade d
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SOMMAIRE INTRODUCTION GENERALE 8 CH
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1.2 Modélisation du processus de d
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3.1 Relation locale entre distribut
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9 INTRODUCTION Technology Developme
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11 INTRODUCTION Caractéristique de
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13 INTRODUCTION de la chimie de la
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15 CHAPITRE 1 CHAPITRE 1 ACQUISITIO
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239 BIBLIOGRAPHIE Gaucher, E., Robe
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241 BIBLIOGRAPHIE Lefranc, M., 2007
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247 BIBLIOGRAPHIE Von Engelhard, W.
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