Détermination de la composition isotopique du soufre pour l’étude de l’origine, biotique ou abiotique, des sulfures de fer en corrosion anoxique

  • Thèse terminée

  • La recherche

  • Recherche

  • Environnement

24/11/2016

​Sophie Grousset a soutenu sa thèse le 24 novembre 2016 à Chimie ParisTech.

Type de document > *Mémoire/HDR/Thèse
Ce travail de thèse avait pour objectif de développer une méthode basée sur l’étude de la composition isotopique du soufre (δ 34S) permettant de déterminer l’origine, biotique/abiotique, des sulfures de fer au sein des couches de produits de corrosion (CPC). Puis, il s’agissait d’appliquer la méthodologie développée à des systèmes réels afin de déterminer les mécanismes de formation de ces sulfures de fer.

Des méthodes d’analyse isotopique du soufre adaptées aux liserés de sulfures de fer micrométriques observés dans les systèmes réels ont été développées en nanoSIMS et ToF-SIMS. L’étude de sulfures de fer formés en milieu carbonaté anoxique en présence, ou non, d’une souche bactérienne sulfato-réductrice a permis de valider l’emploi de ces méthodes pour la détermination de l’origine des sulfures de fer.

L’application de ces méthodes isotopiques couplées à la caractérisation fine des sulfures de fer dans les systèmes réels a mis en évidence deux faciès. Le faciès 1 pour lequel les sulfures de fer sont situés en externe de la CPC. Ils résultent de la migration des ions Fe2+ produits au niveau du métal jusqu’aux zones riches en ions S2- d’origine biotique. Les vitesses de corrosion y sont inférieures à 20 μm/an pour les systèmes de laboratoire et à 5 µm/an pour les objets archéologiques. Et le faciès 2 pour lequel la forte présence de phases conductrices dans la CPC entraîne une délocalisation des électrons, conduisant à la migration des ions S2- d’origine biotique vers le métal où ils précipitent sous forme de sulfures de fer. Ce faciès présente des épaisseurs de CPC localement importantes (jusqu’à 200 μm) qui seraient dues à l’accumulation de phénomènes de corrosion par les chlorures et de biocorrosion.
Migration content title
Texte complet
Migration content text
Migration content title
Laboratoire IRSN impliqué
Migration content title
3 minutes pour une thèse
Migration content title
Contact