Compte Rendu TP 3 [PDF]

Zitiervorschau

UNIVERSITE DES SCIENCES ET DE LA TECHNOLOGIE D’ORAN «MOHAMED BOUDIAF»

Faculté de Chimie – M2 Pétrochimie 2019/2020. TP « Préparation des catalyseurs industriels » Nom et Prénom  (s): ………………………………………………………………. ………………………………………………………………. ……………………………………………………................

Groupe :…………….. Note :………. /20

TP 3 : préparation de catalyseurs à base de zéolithe Questions théoriques 1- Les zéolithes et les argiles sont des aluminosilicates, préciser la différence entre les deux matériaux. 2- Les propriétés des zéolithes autorisent de nombreuses applications, citer ces applications. 3- Des zéolithes sont utilisées comme catalyseurs dans de nombreux procédés pétrochimiques, citer les noms de ces zéolithes ainsi que leurs procédés correspondants. Questions expérimentales

Partie I : Echange ionique d’une zéolithe (forme acide) par une solution aqueuse d’NH4Cl Le tableau 1 représente la composition chimique de la zéolithe-Y avant et après modification par les ions d’ammonium ainsi que la surface spécifique et les caractéristiques des pores de ces matériaux. Tableau 1 : Composition chimique, surface spécifique et les caractéristiques des pores de zéolithe naturelle et modifiée.

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SA : surface spécifique VT : volume total des pores VMP : volume de micropore D : diamètre moyen de pore  Interpréter les résultats illustrés dans le tableau 1.  Calculer la surface microporeuse de chaque matériau. Déduire les surfaces externes. Les Figures 1 et 2 représentent successivement l’isotherme d’adsorption d’NH4+ sur la zéolithe Y et le modèle de Langmuir appliquée à cette isotherme. La figure 3 représente l’effet de la température sur l’adsorption de NH4+ sur la zéolithe-Y.  Interpréter l’évolution de la quantité d’ammonium adsorbée.  Déterminer les constantes de Langmuir ainsi que la surface spécifique du matériau NH4+-zéolithe.  Discuter l’effet de la température sur le phénomène d’adsorption du système étudié.

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Figure 1 : Isotherme d’adsorption du système NH4+- Zéolithe-Y

Figure 2: Application du model de Langmuir sur le système d’adsorption NH4+- Zéolithe-Y

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Figure 3 : Effet de la température sur l’adsorption de NH4+ sur la zéolithe-Y

Partie II : préparation de catalyseurs à base de zéolithes dopées avec des métaux de transition Dans une étude, les zéolithes de type Y, dopées au cuivre, au fer et au nickel ont

été

préparées

pour

leurs

applications

dans

la

réaction

d’oxydation

du

phénol avec le peroxyde d’hydrogène. Dans le but d’identifier les structures des catalyseurs synthétisées, il a été nécessaire de procéder à une caractérisation de ces derniers par DRX et IR. Les résultats obtenus sont illustrés dans les figures ci-dessous.  Interpréter les spectres obtenus.

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I

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II

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TP 3 : préparation de catalyseurs à base de zéolithe

 Une série d’expériences ont été effectuées afin d’examiner l’effet des cations nickel, cuivre et fer sur la réaction d’oxydation du phénol. Les taux de conversion du phénol obtenus avec les catalyseurs à base de zéolithes type Y, échangées avec le cuivre, le nickel et le fer et avec la zéolithe pure sont reportés dans le tableau 1. Tableau .1 : Taux de conversion du phénol sur les catalyseurs synthétisés à base de zéolithes

 Comparer les résultats obtenus en montrant l’influence de la nature du cation

sur la conversion du phénol.