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Séance de cours

Charge de surface dans le comportement du sol

Dans cours

ENG-400: Water quality modeling

This course builds on environmental chemistry and microbiology taken in previous courses. The emphasis is on quantification using the public domain package, PHREEQC, which is an excellent computation tool. Numerous applications are investigated during the ...

Description

Cette séance de cours traite du comportement des sols avec des surfaces d'oxyde, en mettant l'accent sur la charge variable résultant de l'ionisation des réactifs de surface. Il couvre le comportement amphotérique des surfaces d'hydroxyde, le pH 'edges' pour la sorption des cations et des anions, et le modèle Diffuse Double Layer. La séance de cours explore également les réactions de surface, les constantes de réaction apparentes et le calcul de la charge de surface. Différents modèles et hypothèses pour les réactions de surface sont présentés, ainsi que l'impact de la charge de surface sur le comportement macroscopique du sol.

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Enseignant·e

David Andrew Barry

Research InterestsSubsurface hydrology, constructed wetlands, ecological engineering, in particular contaminant transport and remediation of soil and groundwater; more generally, models of hydrological and vadose zone processes; application of mathematical methods to hydrological processes; coastal zone sediment transport, aquifer-coastal ocean interactions; hydrodynamics and modelling of lakes.

Source officielle

Concepts associés (32)

Surface charge

A surface charge is an electric charge present on a two-dimensional surface. These electric charges are constrained on this 2-D surface, and surface charge density, measured in coulombs per square meter (C•m−2), is used to describe the charge distribution on the surface. The electric potential is continuous across a surface charge and the electric field is discontinuous, but not infinite; this is unless the surface charge consists of a dipole layer. In comparison, the potential and electric field both diverge at any point charge or linear charge.

Double couche électrique

La double couche électrique est un modèle décrivant la variation du potentiel électrique aux abords d'une surface. Elle intervient principalement lors de l'étude du comportement des colloïdes et des surfaces en contact avec des solutions. L'épaisseur de la double couche électrique est appelée longueur de Debye. Le modèle initial de la double couche électrique est attribué à Helmholtz (1879). Mathématiquement, il a simplement assimilé la double couche à un condensateur, en se basant sur un modèle physique dans lequel une couche d'ions est adsorbée à la surface.

Charge électrique

La charge électrique est une propriété fondamentale de la matière qui lui permet d'interagir par le biais de champs électromagnétiques. Il s'agit d'une grandeur scalaire, qui joue pour l'interaction électromagnétique le même rôle que la masse pour l'interaction gravitationnelle. Toutefois, contrairement à cette dernière, il existe deux types de charges électriques que l'on distingue par leurs signes positif ou négatif. Des charges de même signe se repoussent, tandis que celles de signes opposés s'attirent.

Science des surfaces

La science des surfaces est une section de la science des matériaux consacrée à l'étude des phénomènes physiques et chimiques qui se produisent à l' entre deux phases ou entre une phase et le vide. Les propriétés de la matière en surface sont en effet distinctes de celles du cœur des matériaux (bulk). Par exemple, la coordinence des atomes en surface est inférieure à celle des atomes du reste du matériau ce qui induit une réactivité particulière de ces derniers.

Densité de charge

La densité de charge électrique désigne la quantité de charge électrique par unité d'espace. Selon que l'on considère un problème à 1, 2 ou 3 dimensions, c'est-à-dire une ligne, une surface ou un volume, on parlera de densité linéique, surfacique ou volumique de charge. Leurs unités sont respectivement le coulomb par mètre (), le coulomb par mètre carré () et le coulomb par mètre cube () dans le Système international. Comme il existe des charges négatives comme des charges positives, la densité de charge peut prendre des valeurs négatives.

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Séances de cours associées (42)

Double couche électrique: modèle Helmholtz

Explique la double couche électrique sur les surfaces chargées en solution, en mettant l'accent sur le modèle Helmholtz et ses limites.

Réactivité de l'oxyde d'oxygène (hydrure) de Fe

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Physique des plasmas II: Principes fondamentaux et applications

Couvre les phénomènes de collision et de transport, les phénomènes collectifs et les interactions ondes-particules en physique des plasmas.

Champ électrique et potentiel électrique

Couvre le champ électrique, le potentiel, les lignes de champ et la différence de potentiel avec des exemples pratiques.

Surfaces chargées : modèle DLVO et cinétique d'agrégation Connectez-vous à Mediaspace pour regarder cette vidéo

Explore les surfaces chargées, le modèle DLVO, la cinétique d'agrégation, la charge de surface, l'équation Poisson-Boltzmann, la structure double couche, la mesure du potentiel de zêta et les applications pratiques.

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