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Vendredi 20 avril 2012

14h15 - Bibliothèque du CRMD

Influence de la déformation élastique sur le processus d’adsorption dans les matériaux poreux.

Annie Grosman - INSP - Université Paris 6 - UMR CNRS 7588

Résumé :

Le processus d’adsorption de gaz dans les matériaux poreux est généralement irréversible. Les modèles qui prévalaient jusqu’alors pour expliquer ce phénomène étaient basés sur l’idée simple que la désorption d’un fluide contenu dans un solide poreux ne peut se faire que par la création d’un chemin de vapeur de la périphérie vers l’intérieur du matériau. En particulier, dans le cas des matériaux poreux composés de cavités séparées les unes des autres par des étroitures, ce sont les étroitures qui contrôlent l’évaporation des cavités (effet ’pore-blocking’).

En contradiction avec ces modèles, nous venons de montrer expérimentalement [1] que la désorption d’un fluide se fait par cavitation et que la nucléation de bulles de gaz a lieu à la surface des parois des pores et non dans le volume du liquide. Nous pensons que la déformation élastique des matériaux poreux, dont nous avons montré [2,3] l’influence sur le processus d’adsorption par des approches thermodynamique et expérimentale, favorise la nucléation hétérogène de bulles de gaz et interdit la propagation de ménisques concaves à l’intérieur d’un pore, hypothèse de base des modèles existants et de l’effet ’pore-blocking’ en particulier, qui sont, /de facto/, invalidés.

Les résultats obtenus avec de l’azote et de l’argon à des températures inférieures à leur point de fusion rendent compte, pour la première fois, d’un phénomène de cavitation de l’azote et de l’argon solide confinés.

[1] A. Grosman & C. Ortega, /Langmuir //27/, 2364 (2011).
[2] A. Grosman & C. Ortega, /Phys. Rev. B/ /78/, 085433 (2008).
[3] A. Grosman & C. Ortega, /Langmuir/ /25/, 8083 (2009).