Abstract FR:

La chromatographie gazeuse inverse (CGI) est appliquée à l'étude des propriétés de surface de la goethite (α-FeOOH) et de l'hématite (α-Fe2O3) et de leurs variations suite à des traitements thermiques allant jusqu'à 700°C. La CGI, à dilution infinie, permet de suivre la transformation de la goethite en hématite. On montre en particulier que d'importantes variations de propriétés de surface sont reliées à la vitesse d'élimination d'eau (condensation des hydroxyles de surface) par thermodésorption programmée. De plus, un traitement à 550°C sous He amène une réorganisation de la surface de l'hématite, attribuée à une relaxation de la surface. Des résultats similaires sont obtenus avec les hématites synthétisées dans d'autres conditions. La CGI à concentration finie permet le tracé d'isothermes de désorption d'alcanes et de solutés polaires. L'isotherme du cyclooctane sur l'hématite est singulière et s'explique en admettant deux régimes de désorption selon le taux de recouvrement de la surface. A partir des isothermes, on peut classer les sites superficiels en fonction de l'énergie d'adsorption des sondes. On montre ainsi que sur l'hématite, il existe principalement deux familles de sites qui évoluent avec le traitement thermique. On note, tout comme par CGI à dilution infinie, une réorganisation de la surface vers 550°C et une homogénéisation après 600°C. Une hypothèse a été formulée basée sur l'existence en surface de l'hématite de deux types de sites très bien identifiés dans la littérature par microscopie à champ proche. Cette étude souligne d'une part, l'importance qu'il faut accorder à l'histoire d'un échantillon qui conditionne largement ses caractéristiques superficielles et d'autre part, l'extrême sensibilité de la CGI qui permet de détecter les modifications physiques et chimiques intervenant durant le traitement thermique de ces oxydes.