Ressource pédagogique : Les Fondamentaux de la Cristallisation et de la Précipitation

Informations pratiques sur cette ressource

Description de la ressource pédagogique

Description (résumé)

La cristallisation conduit à de la matière cristallisée, sur des domaines d'étendue très variable, de quelques nanomètres à plusieurs centimètres. Elle est provoquée par la sursaturation, générée physiquement (évaporation du solvant, modification de la température, addition d'un non-solvant), ou par réactions chimiques (déplacements d'équilibres ou activation de cinétiques). Ses processus principaux sont la nucléation, et la croissance. L'agglomération intervient, éventuellement, entre cristaux déjà développés. Au sens de la thermodynamique, on pourrait dire que la cristallisation de la matière est une transformation liquide-solide : elle correspond à une augmentation d'entropie et conduit ainsi à un milieu plus ordonné dans le cas de solide cristallin. Pour faciliter la compréhension et l'appréhension par les élèves de concepts qui peuvent de prime abord sembler abstraits et ardus, et éviter les fausses compréhensions, il est indispensable d'illustrer autant que possible le cours par des animations et des exercices simples. Structure du cours : 1. Introduction 2. Équilibre Liquide-Solide 3. Nucléation 4. Croissance Cristalline 5. Bilan de population 6. Hydrodynamique des suspensions 7. Agglomération

• Granularité : cours
• Structure : linéaire

"Domaine(s)" et indice(s) Dewey

• Criblage, transfert de masse, chromatographie gazeuse, adsorption, filtration, distillation fractionnée, évaporation, transfert de chaleur, fluidisation, fusion, cristallisation (660.284 2)

Thème(s)

Informations pédagogiques

• Proposition d'utilisation : Objectifs pédagogiques Faire assimiler les concepts de la cristallisation en solution (sans réaction chimique), en alternant théorie et applications. Les objectifs sont : Comprendre les phénomènes mis en jeu lors d'une opération de cristallisation en solution - Savoir quantifier un écart à l'équilibre (sursaturation) - Savoir écrire les bilans de matière et d'énergie dans le cas d'une opération faisant intervenir un solide - Savoir utiliser un bilan de population dans des cas simples et reconnaître les principaux termes - Connaître les problèmes spécifiques de la mise en suspension d'un solide - Saisir les forces en jeu, les échelles et mécanismes de l'interaction entre l'écoulement de la phase continue (liquide) et la phase suspendue. - Diagnostiquer les phénomènes en jeu lors de l'agglomération de particules et comprendre les mécanismes. - Prévoir l'influence des principaux paramètres opératoires sur la taille des cristaux. Savoir mobiliser ces connaissances pour dimensionner les opérations faisant intervenir des solides et des fluides, en réponse à un cahier des charges donné. Faire comprendre des concepts ardus par des animations et par la résolution d'exercices simples.
• Activité induite : s'auto-former, se former, s'évaluer