Abstract FR:

Ce travail présente une étude de l'effet des ultrasons sur la cristallisation par refroidissement de solutions aqueuses de sulfate de potassium et plus particulièrement sur la nucléation primaire. Une première partie porte sur l’étude expérimentale de la mesure de la largeur de la zone métastable et du temps d'induction dans un cristallisoir de 200 cm 3 agité magnétiquement. Deux types d’expériences ont été réalisées, avec et sans ultrasons. Ceux-ci sont émis par une sonde plongeante à la fréquence de 20 khz. Les puissances ultrasonores utilisées sont de 0,05 et 0,12 w/g solution. Les résultats expérimentaux ont permis de montrer que les ultrasons permettent d’accélérer la vitesse d'apparition du solide. Dans une deuxième partie, les mêmes expériences de temps d'induction ont été réalisées dans un cristallisoir de 1 litre agité mécaniquement où les ultrasons sont appliqués par le bas du cristallisoir à une fréquence de 20khz. La puissance ultrasonore dissipée était de 0,03 w/g solution. Les conclusions sont identiques : accélération de la vitesse d'apparition du solide. Nous avons exploité les résultats expérimentaux avec les modèles classiques de nucléation. La validité de ces modèles peut apparemment être remise en cause lorsque les ultrasons sont utilisés. Les cristaux de sulfate de potassium obtenus expérimentalement ont été caractérisés en termes de morphologie, porosité, nombre et diamètres moyens. Les résultats obtenus ont été identiques dans les deux cristallisoirs. Les ultrasons permettent d'obtenir des cristaux plus petits et plus nombreux sans modifier le réseau cristallin. Par contre, lorsque les ultrasons sont appliqués, une porosite intra-granulaire apparaît. Cette porosité augmente avec la puissance ultrasonore mais le diamètre moyen des pores reste inchangé.