Sensitive method for dosing carboxylic functions of carbons and its application to the study of thermally processed carbon blacks
Description
This research thesis reports the development of a sensitive method for the dosing of carboxylic functions present at the surface of carbon blacks, and the use of this method to study the evolution of a carbon black during heat treatments. After a brief description of modes of fabrication of carbon blacks and of their structure, the author proposes an overview of knowledge on their oxidation and functional analysis. After having outlined that existing methods do not allow the measurement of function quantities less than ten micro-equivalent per gram of carbon, the author reports the development of a method which allows such measurements. By using this method, the author shows that carboxylic groups of a carbon black, oxidized by air or not, decompose during degassing by forming carbon dioxide, and that, reciprocally, the released carbon dioxide is exclusively produced by the decomposition of carboxylic groups
Abstract (French)
La mise au point d'une methode sensible de dosage des fonctions carboxyliques presentes a la surface des noirs de carbone a constitue la partie la plus importante de nos travaux. Dans une seconde partie, nous avons utilise cette methode pour l'etude de l'evolution d'un noir de carbone au cours de traitements thermiques. Apres avoir decrit sommairement les modes de fabrication des noirs de carbone et leur structure, nous resumerons l'etat des connaissances dans les domaine de leur oxydation et de leur analyse fonctionnelle. Les methodes habituelles de dosage des fonctions carboxyliques ne permettent pas de mesurer des quantites de fonctions inferieures a dix microequivalents par gramme de carbone. Nous avons mis au point une methode sensible de dosage de ces fonctions qui permet d'etudier des noirs de carbone possedant en surface moins d'un microequivalent acide par gramme. A l'aide de cette methode et avec la collaboration de la section de cinetique chimique appliquee du Centre d'Etudes Nucleaires de Saclay, nous avons montre que les groupements carboxyliques d'un noir de carbone, oxyde ou non par l'air, se decomposent au cours d'un degazage exhaustif en formant quantitativement du gaz carbonique et que, reciproquement, le gaz carbonique libere provient exclusivement de la decomposition des groupements carboxyliques. Lorsqu'un carbone a ete soumis a un premier degazage a 900 deg. C, sous pression reduite ou a pression ordinaire sous un courant de gaz inerte, une exposition a l'air a temperature ambiante a pour effet de former a sa surface des groupements chimiques qui liberent, au cours d'un second degazage, du gaz carbonique et de l'oxyde de carbone. Le premier degazage a pour effet de creer a la surface du carbone des sites chimiques susceptibles de reagir avec l'eau des la temperature ambiante pour former des fonctions carboxyliques en quantites superieures aux quantites presentes avant degazage. (auteur)Files
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Additional titles
- Original title (French)
- Methode sensible de dosage des fonctions carboxyliques des carbones et son application a l'etude de noirs de carbone traites thermiquement
Identifiers
Publishing Information
- Imprint Pagination
- 99 p.
- Report number
- FRCEA-TH--6780
INIS
- Country of Publication
- France
- Country of Input or Organization
- France
- INIS RN
- 47013511
- Subject category
- S36: MATERIALS SCIENCE; S37: INORGANIC, ORGANIC, PHYSICAL AND ANALYTICAL CHEMISTRY;
- Resource subtype / Literary indicator
- Thesis
- Descriptors DEI
- CARBON BLACK; CARBON DIOXIDE; CARBOXYLIC ACIDS; CHEMICAL REACTION KINETICS; DECOMPOSITION; FUNCTIONAL ANALYSIS; HEAT TREATMENTS; MEASURING METHODS; OXIDATION; SENSITIVITY ANALYSIS; STRUCTURE FUNCTIONS
- Descriptors DEC
- CARBON; CARBON COMPOUNDS; CARBON OXIDES; CHALCOGENIDES; CHEMICAL REACTIONS; ELEMENTS; FUNCTIONS; KINETICS; MATHEMATICS; NONMETALS; ORGANIC ACIDS; ORGANIC COMPOUNDS; OXIDES; OXYGEN COMPOUNDS; REACTION KINETICS
Optional Information
- Notes
- 103 refs.; Available from the INIS Liaison Officer for France, see the 'INIS contacts' section of the INIS website for current contact and E-mail addresses: http://www.iaea.org/inis/Contacts/