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Remerciements En préambule à ce projet, je remercie ALLAH qui m’aide et m’a don

Remerciements En préambule à ce projet, je remercie ALLAH qui m’aide et m’a donné la patience et le courage durant ces langues années d’étude. Ce travail est réalisé dans la structure d’accueil <<Equipe des Nanostructures, Génie des procédés et Environnement (ENGPE)>>, dirigé par A.BOUHAOUSS, professeur à la Faculté des Sciences de Rabat. J’adresse mes sincères remerciements à mon encadrant Monsieur A.BOUHAOUSS, Professeur à la FSR-UM5A, à qui j’exprime toutes ma reconnaissance, de m’avoir encadré et encouragé tout le long de mon stage. Merci pour sa bonne volonté, sa patience et ses précieux conseils ainsi que pour la pertinence de ses remarques. J’exprime aussi mes vifs remerciements aux membres du jury, Professeurs Mme R.BCHITOU et M.EL MOUDANE et Monsieur D.CHAFIK (chercheur à l’ENGPE) à la Faculté des Sciences de Rabat, pour l’intérêt qu’ils ont porté à notre recherche en acceptant d’examiner mon travail et de l’enrichir par leurs remarques. Je ne saurai jamais assez remercier la lumière de ma vie, mes parents, qui par leurs prières et leurs encouragements, j’ai pu surmonter tous les obstacles. Pour conclure, je souhaite adresser mes remerciements à tout l’ensemble du personnel du département de chimie de la faculté des sciences, aussi tous ceux qui, de près ou de loin, ont contribué à la réalisation de ce travail. ~ 1 ~ Sommaire : REMERCIEMENTS ………………………………………………………………………………………… …….......………………….……..…1 Introduction générale……………………………………………………………………………………………….... …………..….….…..…4 CHAPITRE I : RAPPELS BIBLIOGRAPHIQUES SUR LES PHOSPHATES APATITIQUES………...………..……….….....6 I.INTRODUCTION……………………………………………………………………………………………… ….…….…………...................7 II. PHOSPHATE NATUREL …………………………………………………………………………………….. …..................................8 II.1.Définition…………………………………………………………………………………………… ….………...…………………..…..8 II.1.a. Phosphate…………………………………………………………………………………. …………..…………………….…..8 II.1.b. Phosphore………………………………………………………………………………. …………..……………….…….…….8 II.1.c. Acide phosphorique………………………………………………………………. …………..………………………........8 II.2. A quoi sert le phosphate ???.........................................................................................................11 II.2.i. Domaine industriel………………………………………………………….…………. ……………………..…..........11 II.2.ii.Domaine agricole………………………………………………………….……….…. ……….………………….........11 II.3.Analyses physico chimique…………………………………………….……………. …….......………….…………..…....12 ~ 2 ~ Diffraction par les rayons X……………………………………….……………………. ………………………....….12 Exemple d’étude par la DRX…………………………….……………………….. ………..……………..…...12  Spectroscopie Infrarouge……………………………………….…………………………. …….….….……………....14 Exemple d’étude par l’IR…………………………….……………………………….. ……………...............14 Analyse chimique………………………………………………. ……………………………….……….……………........15 Exemple d’étude par l’analyse chimique….……………………….……….…. ………..….........…...15 Analyse thermique (ATD-ATG)………………………. ………………………………………………………………....16 Exemple d’étude par l’analyse thermique….…………………..…………. ……….........…....….....16 III. PHOSPHATE SYNTHETIQUE : LES APATITES………………………. ……………………………………………....................18 III.1.Méthode de synthèse………………………………………………………………………………………………............. ........18 Synthèse par voie sèche………………………….……………..………………………….. ….........................18 Synthèse par voie humide…………………….…………………………………………. …….………................18 Voie hydrothermale…………………….………………. …………………………………………..........…...18 Voie par double décomposition…………………….…………………………. ………......................19 Voie par neutralisation……………………………….………………………….……... ………...........…..19 Voie par sol-gel………………………………………. ……………………………………….......…..............19 III.2. Caractérisation des apatites………………………………………………………………………….………..................19  Examen des produits préparés par diffraction des rayons X………………. ……………...........…19  Examen des apatites préparées par spectroscopie infrarouge………………. ….....................20  Examen des apatites préparées par l’analyse chimique………………………….. ……..…...........22 ~ 3 ~  Examen des apatites préparées par l’analyse thermique………………………. …………............23 CHAPITRE II : CARACTERISATION PAR DRX ET SPECTROSCOPIE IR DE L ’HYDROXYAPATITE SYNTHETISEE, DE LA FLUORAPATITE ET DES PHOSPHATES NOIRS NATURELS DE BENGUERIR (MAROC).....25 I. INTRODUCTION…………………………………………………………………………….. ……………………….........................26 II. PREPARATION DE L ’HYDROXYAPATITES PAR DOUBLE DÉCOMPOSITION…………………. …….............….26 III. CARACTERISATION DES PRODUITS PAR DIFFÉRENTES MÉTHODES D’ANALYSES (IR, DRX)...............27 III.1.Examen par IR………………………………………………………………………………………….. ……….............……27 III.1.a. Hydroxyapatite………………………………………………………………………………… …...........….27 III.1.b. Fluoroapatite……………………………………………………………………….. ………….............……28 III.1.c. Phosphate noir de Benguérir……………………………………………..………. ……................…30 III.2.Examen par DRX…………………………………………………………………………………………................ .......31 III.2.a. Hydroxyapatite………………………………………………………….. …………………..…............….31 III.2.b. Fluoroapatite………………………………………………………………………………... ……..............32 III.2.c. Phosphate noir de Benguérir………………………………………………………..…...........….….33 Calcule des paramètres cristallographique a et c dans le système hexagonal des ~ 4 ~ phosphates…………………………………………………………………. …………………….......................34 Conclusion………………………………………………………………………………………… ………........................35 Introduction générale Le Maroc est un pays qui a une position mondiale importante dans les industries de production et de transformation des phosphates, ainsi que dans la recherche- développement qu’elle soit industrielle ou universitaire. Les phosphates sont la source commerciale du phosphore utilisé comme matière première pour la fabrication des engrais qui nécessite le passage par la fabrication de l’acide phosphorique. Ce dernier est fabriqué par l’attaque des roches phosphatées par un acide fort généralement l’acide sulfurique (H2SO4) mais l’acide nitrique(HNO3) et l’acide chlorhydrique (HCl) peuvent également être utilisées. Les phosphates naturels sédimentaires tiennent leur source de l’accumulation des ossements d’espèces marines. Depuis plusieurs d’années, ils sont les plus importants en nombre et volume. Ils se répartissent dans plusieurs parties du monde généralement en zone côtière peu profonde, et se présentent avec des propriétés chimiques et physiques très variées. Les phosphates marocains sont les plus importants aussi bien en quantité qu’en qualité. Ces gisements se localisent dans les mines de Gantour (Youssoufia et Benguérir), de Messkala (Chichaoua), d’Oued Eddahab (Boucraâ) et d’Ouled Abdoun (Khouribga). Les gisements de Benguérir disposent de réserves importantes en phosphates. Les phosphates naturels comportent une variabilité texturale et structurale suivant leurs origines. Le phosphore se trouve combiné sous différentes espèces minéralogiques dont la plus répandue, est la fluorapatite carbonatée cristallisée dans le système hexagonal. Cette apatite se trouve plus ou moins substituée associée à de multiples composés minéraux et organiques qui forment la gangue. Parmi tous les phosphates, les apatites sont les plus abondantes. Le composé le plus fréquent dans la nature est la fluorapatite avec ses variétés carbonatées et hydroxylées, Cette apatite se trouve plus ou moins substituée avec d’autres éléments. Les hydroxyapatites carbonatées sont d’un intérêt primordial pour les ~ 5 ~ biologistes, car ces composés sont les principaux constituants des os et des dents de mammifères. L ’objectif de ce travail est de faire une étude comparative entre les apatites synthétiques phosphocalcique (fluorapatite et ’hydroxyapatite) et des phosphates noirs sédimentaires de Benguérir (Maroc), en s’appuyant sur les résultats des techniques DRX et IR. Pour mener à bien le travail, nous adoptons un plan comme suit: -un premier chapitre concernant un aperçu général sur les phosphates apatitiques synthétiques et sédimentaires en terme d aspect structural, méthodes de synthèse, propriétés et utilisations. -dans le second chapitre, on s’intéressera à la synthèse de l’hydroxyapatite phosphocalcique par la méthode de double décomposition ; la caractérisation par IR et DRX de cette hydroxyapatite, la fluorapatite et les phosphates de Benguérir nous permettra de faire une étude comparative pour remonter à l’identification de ces derniers. ~ 6 ~ CHAPITRE I : RAPPEL BIBLIOGRAPHIQUE SUR LES PHOSPHATES APATITIQUES ~ 7 ~ I. Introduction Pendant de nombreuses années, notre planète n’a cessé d’être considérée comme un réservoir inépuisable de matières premières. Parmi eux on trouve le phosphate qui est devenu un besoin nécessaire pour toute économie prospérée grâce a du grand nombre de composés qu’il comporte et aussi à cause de leur influence dans la nature et dans le milieu vivant. Cette richesse industrielle été toujours un outil de progrès et d’avancement pour les pays vue qu’il peut revêtir plusieurs variés en tous les domaines soit économique, industriel ou agricole. C’est dans ce contexte que nous nous sommes intéressés à l’étude du performance du phosphate en appliquant plusieurs méthodes. Historique du PHOSPHATE : Les besoins de fertilisants des sols pour le développement continu des cultures ou la croissance des plantes est connu depuis l'antiquité (utilisation, notamment, de matières organiques naturelles telles le guano par les Incas bien avant l'arrivée des Espagnols en Amérique du Sud). • 1669 - découverte du phosphore, par l'alchimiste allemand Brandt, après évaporation de grandes quantités d'urine humaine. • 1769 - mise en évidence, par le chimiste suédois Gahn, de la présence de phosphore dans les os. • 1779 - identification du phosphore dans le minéral pyromorphite de nouveau par Gahn et méthodologie, développée par Scheele, permettant d'obtenir du phosphore par dissolution d'os dans l'acide nitrique. • 1840 - formulation de la base scientifique de l'industrie des engrais phosphatés, basée sur l'attaque sulfurique de matériel phosphaté, par le chimiste allemand Von Liebig. • 1842 - processus d'acidification de nodules phosphatés, issus de gisements connus d'Angleterre et d'Espagne, par l'anglais Lawes qui a donné à son produit le nom de superphosphate, terme encore utilisé de nos jours. • 1857 - dissolution par H2SO4 de coprolithes → application du produit résultant au sol → mise en évidence de l'efficacité de l'absorption par les plantes par Von Liebig. • 1870 - des roches de faible teneur en phosphore (inappropriées pour la production de superphosphate) sont traitées par de l'acide sulfurique pour produire de l'acide orthophosphorique H3PO4, lui même alors réutilisé dans l'acidification de roches tel-00802984, version 1 - 20 Mar 2013 11 phosphatées afin d'obtenir un concentré superphosphate, plus connu aujourd'hui sous le nom de triple superphosphate. ~ 8 ~ II.PHOSPHATE NATUREL 1. DEFINITION: a. Phosphate: Les phosphates sont des composés phosphorés. Dans la nature, le phosphore (P) est généralement présent sous forme de molécules de phosphates. Parmi les formes du phosphate on distingue :  les ortho phosphates (H2PO4 -, HPO4 2-, PO4 3-), qui sont des sels minéraux de l’acide phosphorique (H3PO4).  les poly phosphates (ou phosphates condensés), qui correspondent à des molécules plus complexes de phosphates minéraux. On parle également de « phosphore hydrolysable » dans l’acide ;  les phosphates organiques, qui correspondent à des molécules de phosphates associées à des molécules à bases carbonées, comme dans la matière organique vivante ou morte (animaux, végétaux, microorganismes, etc.)1. b. PHOSPHORE : Le phosphore (P) est un élément qui est largement distribué dans la nature. Il est considéré, avec l’azote (N) et le potassium (K), comme un constituant fondamental de la vie des plantes et des animaux. Le phosphore a un rôle dans une série de fonctions du métabolisme de la plante et il est l’un des éléments nutritifs essentiels nécessaires pour la croissance et le développement des végétaux. Le phosphore est absorbé principalement pendant la croissance végétative et, par la suite, la majeure partie du phosphore uploads/Industriel/ pfe-cherkaoui.pdf