Département : CHIMIE MINERALE ET CHIMIE PHYSIQUE Mémoire de fin d’études pour l
Département : CHIMIE MINERALE ET CHIMIE PHYSIQUE Mémoire de fin d’études pour l’obtention du Diplôme d’Etudes Approfondies Option : Chimie Minérale et Chimie Appliquée Présenté par RANDRIANANDRIANINA Jean Charles Soutenu publiquement le 27 décembre 2007 devant la commission d’examen composée de : Président : Monsieur RAKOTOARIMANGA Jeannot Professeur à la Faculté des Sciences de l’Université d’Antananarivo Rapporteur : Monsieur RAZANAMPARANY Bruno Professeur à la Faculté des Sciences de l’Université d’Antananarivo Examinateurs : Madame RAVAOMANARIVO Harimisa Maître de conférences à la Faculté des Sciences de l’Université d’Antananarivo Monsieur RAVELONANDRO Pierre Hervé Maître de conférences à la Faculté des Sciences de l’Université d’Antananarivo CARACTERISATION PHYSICO-CHIMIQUE DE DEUX ENCRES MISES EN VENTE A MADAGASCAR UNIVERSITE D’ANTANANARIVO FACULTE DES SCIENCES 1 Je remercie Dieu de m’avoir donné sa bénédiction et sa grâce pour la réalisation et la finition de mes études et surtout ce travail de mémoire. Gloire à L’Eternel Tout Puissant. J’adresse mes sincères remerciements à Monsieur Alphonse RAFENOMANANTSOA, Professeur titulaire à la Faculté des Sciences de l’Université d’Antananarivo et Chef de Département de Chimie Minérale et de Chimie physique. Je le remercie pour l’autorisation qu’il m’a octroyée de soutenir ce mémoire. Je ne saurais comment exprimer toute ma gratitude envers Monsieur Bruno RAZANAMPARANY, Professeur à la Faculté des Sciences de l’Université d’Antananarivo, Responsable de la formation doctorale en Chimie Minérale, d’avoir assuré avec une compétence inestimable la direction scientifique de mon programme de recherche dont ce mémoire représente le couronnement. Qu’il trouve ici l’expression de ma profonde reconnaissance. Monsieur Jeannot RAKOTOARIMANGA, Professeur à la Faculté des Sciences de l’Université d’Antananarivo, m’a fait l’honneur de présider le jury de ce mémoire. Je lui adresse mes sincères remerciements. Je tiens à remercier tout particulièrement Madame Harimisa RAVAOMANARIVO, Maître de Conférences à l’Université d’Antananarivo, de bien vouloir siéger parmi les membres de jury de ce mémoire. Je la remercie d’avoir examiné ce travail. Je lui en suis profondément reconnaissant. Que Monsieur Pierre Hervé RAVELONANDRO, Directeur du Centre National de Recherches sur l’Environnement (CNRE), Maître de Conférences à la Faculté des Sciences de l’Université d’Antananarivo, soit assuré de mon profond respect. Je tiens à le remercier vivement d’avoir bien voulu examiner ce manuscrit et d’avoir aimablement consenti à prendre part au jury de ce mémoire. Qu’il trouve ici le témoignage de ma sincère reconnaissance. REMERCIEMENTS Remerciements 2 Je voudrais exprimer mes vifs remerciements à la Société HOLCIM d’avoir bien voulu accepter d’effectuer les analyses par fluorescence X de mes échantillons. Je remercie en particulier Madame Fara RAZANAPARANY, Chef de service du Système Management Intégré (SMI) et Monsieur Lalatiana RAMIADAMANANA pour leur aide. Je voudrais présenter mes sincères remerciements au Chef de Département de recherches Technologiques de la FOFIFA d’Ambatobe d’avoir bien voulu me donner l’autorisation d’effectuer les analyses en pHmétrie de mes échantillons. Je remercie également le Responsable de laboratoire de la FOFIFA de Tsimbazaza pour l’aide qu’il m’a apportée dans la réalisation des analyses par spectroscopie d’absorption des encres étudiées au sein de son laboratoire. Je remercie de même Madame Bakolinirina ANRIAMIHAJA, Professeur à la Faculté des Sciences de l’Université d’Antananarivo, de m’avoir aidé pour la réalisation des différents tests de solubilité effectués au sein du Laboratoire de Chimie Appliquée aux Substances Naturelles à Ampasampito (LaCASN). Mes remerciements vont également au Responsable du Laboratoire de Chimie à l’ENS à Ampefiloha d’avoir bien voulu me donner l’autorisation d’effectuer le séchage de mes produits. Je saisis l’opportunité qui m’est donnée pour remercier Monsieur Minoson RAKOTOMALALA, Professeur Titulaire à la Faculté des Sciences de l’Université d’Antananarivo, de m’avoir aidé dans la réalisation de mon manuscrit durant la phase de rédaction de ce mémoire en me prêtant un microordinateur. Je tiens à exprimer ma gratitude envers ma famille qui n’a pas cessé d’apporter son soutien et sans qui je n’aurais jamais pu concrétiser ce mémoire. Il m’est agréable d’adresser ma vive sympathie à tous mes amis de m’avoir encouragé et aidé durant mes études. Enfin mes remerciements seraient incomplets s’ils n’incluaient tous ceux qui, de près ou de loin, ont contribué à la réalisation de ce travail. Remerciements 3 SOMMAIRE REMERCIEMENTS ........................................................................................... 1 SOMMAIRE ........................................................................................... 3 GLOSSAIRE ………………………………………………………….. 9 LISTE DES TABLEAUX ......................................................................................... 13 LISTE DES FIGIURES ......................................................................................... 14 INTRODUCTION ......................................................................................... 15 Première partie I: ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE ................................................... 16 Chapitre I : GENERALITE SUR LES ENCRES ..................................................... 17 I DEFINITION [1] .................................................................................................. 17 II HISTORIQUE DES ENCRES [1, 2] ................................................................. 17 II.1 Préparation des constituants d’une encre ................................................... 18 II.1.1 Préparation du véhicule de l’encre ......................................................... 18 II.1.2 Préparation des additifs ......................................................................... 18 II.1.3 Préparation des pigments ....................................................................... 19 II.2 Dispersion du pigment dans le véhicule et les additifs ............................... 19 III LES PRINCIPAUX CONSTITUANTS D’UNE ENCRE [3] ............................ 19 III.1 Le pigment ...................................................................................................... 20 III.1.1 Caractéristiques et rôles du pigment ................................................... 20 III.1.2 Types de pigments ................................................................................. 20 III.1.2.1 Les pigments noirs ou noirs de carbone ........................................... 20 III.1.2.2 Les pigments minéraux .................................................................... 22 II.1.2.3 Les pigments organiques ................................................................... 23 Sommaire 4 III.1.3 Propriétés d’usage des pigments .......................................................... 24 III.1.3.1 Résistance photochimique ou solidité lumière ................................. 24 III.1.3.2 Absorption d’huile ............................................................................ 24 III.1.3.3 Autres propriétés .............................................................................. 24 III.2 Le véhicule [3,4] ........................................................................................... 24 III.2.1 Les résines .............................................................................................. 25 III.2.1.1 Caractéristiques des résines ............................................................. 25 III.2.1.2 Différents types de résine ................................................................. 25 III.2.2 Les huiles végétales ............................................................................... 25 III.2.3 Les distillats pétroliers ......................................................................... 26 III.3 Les additifs [3] .............................................................................................. 26 III.3.1 Rôles des additifs .................................................................................. 26 III.3.2 Composition des additifs ....................................................................... 26 III.3.2.1 Les cires ............................................................................................ 26 III.3.2.2 Les siccatifs ...................................................................................... 27 III.3.2.3 Les antioxydants ............................................................................... 28 III.3.2.4 Les composés anti-maculants ........................................................... 28 Chapitre II LES DIFFERENTS TYPES D’ENCRES ET LEUR MODE DE SECHAGE .................................................................................................................... 29 I LES GRANDES FAMILLES DES ENCRES [3, 4] ............................................ 29 I.1 Encre métallo-gallique .................................................................................... 29 I.2 Encre au carbone ............................................................................................ 29 I.3 Encre mixte ...................................................................................................... 29 I.4 Encre à base de pigment organique .............................................................. 29 II LES DIFFERENTS MODES DE SECHAGE DES ENCRES [3] .................. 30 Sommaire 5 II.1 Séchage physique par infiltration dans le support (ou Coldset) ............... 31 II.2 Séchage chimique par oxydo-polymérisation ............................................. 31 II.3 Séchage mixte (ou Quickset) ........................................................................ 31 II.4 Séchage thermique (ou Heatset) .................................................................. 31 II.5 Séchage par rayonnement ultra- violet (UV) ou faisceau d’électrons : Electron Beam (EB) ............................................................................................. 32 III LES DIFFERENTS TYPES D’ENCRES SELON LEUR UTILISATION [1, 3, 5] ................................................................................................................................. 32 III.1 Encres pour l’écriture ................................................................................. 32 III.2 Encres pour le dessin ................................................................................... 32 III.2.1 L’encre de noix de galle : ....................................................................... 33 III.2.2 L’encre de chine : ................................................................................... 33 III.2.3 Le bistre : ............................................................................................... 33 III.2.4 Les encres de couleur : .......................................................................... 33 III.3 Encres pour l’impression ............................................................................ 33 III.3.1 Les encres Offset ................................................................................. 34 III.3.1.1 Les encres Coldset : ........................................................................ 34 III.3.1.2 Les encres Heatset : .......................................................................... 34 III.3.1.3 Les encres Quickset : ....................................................................... 35 III.3.2 Les encres à solvant pour la flexographie et l’héliogravure .............. 35 III.3.2.1 Encre pour la flexographie .............................................................. 35 III.3.2.2 Encre pour l’héliogravure ................................................................ 35 III.3.3 Les encres à l’eau ................................................................................... 36 III.3.4 Les encres pour la Sérigraphie ............................................................. 37 Sommaire 6 III.3.4.1 Description succincte du procédé et ses applications ...................... 37 III.3.4.2 Caractéristiques générales des encres pour la sérigraphie ............. 38 III.3.5 Les encres pour le jet d’encre .............................................................. 38 III.3.5.1 Description succincte du procédé et ses applications ...................... 38 III.3.5.2 Différents types d’encres pour le jet d’encre ................................... 38 III.3.6 Les encres UV (Ultra Violet) et EB (Electron Beam ou bombardement d’électron).......................................................................................................... 38 III.3.7 Les encres pour l’électrophotographie et la xérophotographie ........ 40 III .3.8 Les encres thermochromiques ............................................................. 40 Deuxième partie: CARACTERISATION PHYSICO-CHIMIQUE........................ 41 Chapitre I : ANALYSES PHYSICO - CHIMIQUES DE DEUX ENCRES EN VENTE A MADAGASCAR ...................................................................................... 42 I ANALYSE PAR FLUORESCENCE X [6, 7, 8] .................................................. 42 I.1 Production des rayons X ................................................................................ 42 I.2 Nature du rayonnement X ............................................................................. 43 I.3 Interaction rayonnement-matière ................................................................. 44 I.3.1 La réfraction ............................................................................................. 44 I.3.2 L’absorption ............................................................................................... 45 I.3.3 La diffusion : ............................................................................................. 45 I.3.3.1 Diffusion cohérente : ........................................................................... 45 I.3.3.2 Diffusion incohérente de fluorescence ................................................ 45 I.3.3.3 Diffusion incohérente de Compton ..................................................... 45 I.4 Préparation des échantillons pour l’analyse fluorescence X ...................... 46 I.5 Interprétation des résultats ............................................................................ 50 Sommaire 7 I.5.1 Interprétation de résultat de l’analyse par fluorescence X de l’échantillon E1 ................................................................................................... 50 I.5.2 Interprétation de résultat de l’analyse par fluorescence X de l’échantillon E2 .................................................................................................. 50 II. ANALYSE PAR SPECTROSCOPIE D’ABSORPTION ATOMIQUE ........ 50 II.1 Principe de l’analyse par spectroscopie d’absorption atomique [9] ......... 50 II.2 Préparation des échantillons ........................................................................ 51 II.3 Résultat ........................................................................................................... 51 II.4 Interprétation ................................................................................................ 52 Chapitre II ANALYSES PHYSICO-CHIMIQUES COMPLEMENTAIRES ...... 53 I ANALYSE PAR pHmetrie [10] ............................................................................ 53 I.1 Définition d’un acide et d’une base ............................................................... 53 I.1.1 Acide .......................................................................................................... 53 I.1.2 Base ............................................................................................................ 53 I.1.3 Force d’un acide ........................................................................................ 54 I.1.4 Force d’une base ....................................................................................... 54 I.1.5 Ampholyte ................................................................................................. 54 I.2 Analyse par pHmétrie des encres .................................................................. 55 I.2.1 Résultat ..................................................................................................... 55 I.2.2 Interprétation des résultats et conclusion ........................................... 55 I.2.2.1 Interprétation des résultats pour l’échantillon E1 : ........................... 55 I.2.2.2 Interpretation des resultats pour lechantillon E2 ............................... 55 II ANALYSE PAR LE TEST DE SOLUBILITE .................................................. 56 II.1 Théorie sur la solubilité [11] uploads/Geographie/ randrianandrianinajeanc-ch-m2-07.pdf
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- Publié le Mai 16, 2021
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