Abstract FR:

La cinetique d'adsorption des gaz par les materiaux microporeux peut etre controlee par de nombreuses resistances aux transferts de masse et de chaleur siegeant a l'interieur ou a l'exterieur de l'adsorbant. Cette these presente une methode experimentale permettant, dans de nombreux cas, de mesurer le temps caracteristique du a chacune de ces resistances. Cette methode est basee sur la radiometrie infrarouge qui ne perturbe pas la temperature de l'echantillon et dont le temps de reponse est tres court. L'adsorption est exothermique et s'accompagne donc d'un echauffement de l'echantillon. La variation de la temperature de l'echantillon est directement liee a la cinetique d'adsorption et aux conditions d'echange thermique entre l'adsorbant et son environnement. On peut donc deduire de la mesure de la temperature les variations de la quantite de matiere adsorbee. La mesure de la pression regnant dans la chambre, dont le volume est connu, permet aussi d'atteindre cette quantite. Cependant la mesure radiometrique presente une plus grande sensibilite, notamment grace a sa localisation a la surface de l'adsorbant. Dans la methode de reponse thermique, on etudie l'evolution de la temperature de surface de l'echantillon et de la pression, consecutive a une perturbation du volume du gaz. Une variation cyclique du volume permet l'etude en regime permanent, on obtient ainsi les courbes de reponse en frequence du systeme. Dans les travaux presentes nous avons utilise la variation du volume en fonction sinusoidale du temps. On peut aussi realiser une brusque modification du volume (echelon) a l'instant initial de l'experience cette perturbation etant suivie d'une relaxation isochore. La diffusivite intracristalline et les autres parametres caracteristiques de la cinetique peuvent etre identifies par superposition des reponses experimentales et des reponses calculees a l'aide d'un modele theorique. Les resultats obtenus pour le couple zeolite nax-vapeur d'eau sont, bien que la diffusion soit tres rapide, en bon accord avec les mesures d'auto diffusion realisees par la methode microscopique pfg-nmr