| Libellé du cours : | Chimie minérale et industrielle |
|---|---|
| Département d'enseignement : | CMA / Chimie et Matière |
| Responsable d'enseignement : | Madame MURIELLE RIVENET |
| Langue d'enseignement : | |
| Ects potentiels : | 0.0 |
| Grille des résultats : | Grade de A à F |
| Code et libellé (hp) : | ENSCL_CI_M6_2_3_1 - Chimie minérale & industrielle |
Equipe pédagogique
Enseignants : Madame MURIELLE RIVENET / Madame CHARLOTTE BECQUART / Monsieur BERTRAND MOREL / Monsieur CHRISTOPHE VOLKRINGER
Intervenants extérieurs (entreprise, recherche, enseignement secondaire) : divers enseignants vacataires
Résumé
Le cours a pour objectif de sensibiliser les apprenants aux aspects industriels de la chimie minérale que ce soit au travers de l’exposé des méthodes de synthèse, des procédés électrochimiques et des technologies de la métallurgie haute température. Dans la partie du cours dédiée à la présentation des techniques de synthèse en chimie minérale sont enseignées la méthode céramique, la synthèse à haute température et haute pression, les synthèses par auto-combustion, la synthèse en milieux liquides à haute température tels que les métaux/oxydes en fusion-sels fondus-liquides ionique, la synthèse hydrothermale et la chimie douce. L’enseignement des procédés industriels est traité au travers d’exemples tels que la synthèse de cristaux de silice, la production par électrolyse de chlore et de fluor, la synthèse haute température de fluorures et chlorures dans le cadre de l’industrie nucléaire, l’élaboration d’alliages métalliques avec un focus sur l’élaboration de l’acier, l’élaboration de l’aluminium et son recyclage. Les bases thermodynamiques de l’interprétation des diagrammes de phase, les propriétés et la chimie des halogènes, l’évolution des procédés électrochimiques de production de chlore et de fluor sont traités dans cette partie.
Objectifs pédagogiques
A l'issue de ce cours l'apprenant connaitra les procédés d’élaboration de l’acier et de l’aluminium. Il sera capable de prévoir par calcul et graphiquement le sens des réactions d'oxydoréduction thermodynamiquement possibles entre deux espèces, de calculer la pression d'oxygène nécessaire pour réduire un oxyde donné à une température donnée et de retrouver cette valeur graphiquement. Il sera également en meure de tracer l'allure des courbes d'enthalpie libre à différentes températures pour les différents constituants de diagrammes binaires. Grâce aux différentes méthodes de synthèse étudiées durant ce cours, l’apprenant disposera des compétences nécessaires à la compréhension et à la mise en place de procédés de synthèses pour la production de matériaux d’intérêt industriel. Il sera également en mesure de décrire les contraintes et l’environnement industriel autour de l’électrolyse et de procédés haute température : relation électronégativité et propriétés, aspects procédés associés, sécurité, maintenance (corrosion) et couts énergétiques. Le cours permettra également de sensibiliser l’apprenant aux aspects industriels relatifs à la sécurité, aux procédés et au génie chimique, à la corrosion et à la durabilité des équipements, aux coûts de mise en œuvre ....
Objectifs de développement durable
Modalités de contrôle de connaissance
Contrôle Continu
Commentaires:
Ressources en ligne
Précis de métallurgie, J. Barralis et G. Maeder, Edition Nathan, 2005. Métallurgie : du minerai au matériau, J. Philibert, A. Vignes, Y. Bréchet et P. Combrade, Edition Dunod, 2002 Phase transformations in metals and alloys, D. A. Porter and K.E. Easterling, Van Nostrand Reinhold (UK) Co. Ltd 1981 Thermodynamique des matériaux, de l’élaboration des matériaux à la genèse des microstructures, G. Lesoult, Traité des matériaux, Presses polytechniques et universitaires Romandes, 2010. De la solution à l’oxyde, J.P. Jolivet, EDP sciences, 2015 Chimie Inorganique, J.E. Huheey, E.A. Keiter et R.L. Keiter
Pédagogie
L'ensemble des supports nécessaires au suivi du cours est fourni sous la forme d'un polycopié.
Séquencement / modalités d'apprentissage
| Nombre d'heures en CM (Cours Magistraux) : | 24 |
|---|---|
| Nombre d'heures en TD (Travaux Dirigés) : | 3 |
| Nombre d'heures en TP (Travaux Pratiques) : | 0 |
| Nombre d'heures en Séminaire : | 0 |
| Nombre d'heures en Demi-séminaire : | 0 |
| Nombre d'heures élèves en TEA (Travail En Autonomie) : | 0 |
| Nombre d'heures élèves en TNE (Travail Non Encadré) : | 0 |
| Nombre d'heures en CB (Contrôle Bloqué) : | 0 |
| Nombre d'heures élèves en PER (Travail PERsonnel) : | 0 |
| Nombre d'heures en Heures Projets : | 0 |
Pré-requis
Cours de thermodynamique du S5. Cours d’électrochimie