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An in situ kinetic investigation of the selective dissolution mechanism of Cu alloys / Une étude cinétique in situ du mécanisme de dissolution sélective des alliages de Cu

Zhou, Peng 13 October 2017 (has links)
Les mécanismes de dissolution sélective des alliages de Cu dans l'eau du robinet et la solution de transpiration ont été étudiés. La spectroélectrochimie d'émission atomique a été utilisée. La première partie de la thèse portait sur le mécanisme de dissolution de Cu. La plupart des espèces de Cu (II) sont solubles et sont libérées dans l'eau, laissant derrière eux un film de Cu2O. Une analyse cinétique suggère que le mécanisme de dissolution implique la dissolution simultanée du Cu et la formation du film. La deuxième partie a étudié la dissolution de Cu-42Zn et Cu-21Zn-3Si-P. Un processus de dissolution en deux étapes a été proposé: une première étape d'une croissance rapide de la couche dézincitée et une deuxième étape où la croissance de la couche dézincitée était plus lente. La troisième partie s'est concentrée sur l'effet du contenu de Zn sur la dissolution des alliages de Cu-Zn. Le mécanisme de dissolution a été clarifié. Pour la phase ?: une étape initiale dans laquelle Cu et Zn sont oxydés de manière congruente, mais seulement Zn2+ a été libéré dans l'eau, Cu formant un film Cu2O et une deuxième étape où le Cu2+ a été libéré dans l'eau. Pour la phase ?', la deuxième étape est identique à la phase initiale. L'augmentation de la teneur en Zn entraîne une extension temporelle du stade initial et retardent la libération de Cu2+. La partie finale a porté sur l'effet de la libération de Sn on Cu provenant des alliages Cu-Sn. L'effet amélioré de la libération de Sn sur Cu a été identifié. Cependant, l'augmentation de la teneur en Sn n'a pas augmenté monotoniquement l'efficacité de libération de Cu des alliages de Cu-Sn, ce qui était dû à la passivité de Sn. / The selective dissolution mechanisms of Cu alloys in tap water and perspiration solution were investigated. Atomic emission spectroelectrochemistry (AESEC) was used to obtain the elemental dissolution kinetics. The first part of the thesis focused on the dissolution mechanism of Cu. Most Cu(II) species are soluble and are released into tap water, leaving behind a Cu2O film on the surface. A kinetic analysis suggests that the dissolution mechanism involves simultaneous Cu dissolution and film formation. The second part investigated the dissolution behavior of Cu-42Zn and Cu-21Zn-3Si-P. A two-stage dissolution process of dezincification was proposed: a first stage of a rapid growth of the dezincified layer and a second stage where the growth of dezincified layer was much slower. The third part concentrated on the effect of Zn content on the dissolution of Cu-Zn alloys, by investigating the dissolution behavior of alloys with various Zn content (0-45 wt%). The two-stage dissolution mechanism was further clarified. For α phase: an initial stage in which Cu and Zn are oxidized congruently, but only Zn2+ was released into water, Cu forming a Cu2O film, and a second stage where Cu was released into water in the form of Cu2+. For β' phase, the second stage is the same to the initial stage. The increase of Zn content in the alloy results in a time extension of the initial stage and retard Cu2+ release. The final part focused on the effect of Sn on Cu release from Cu-Sn alloys. The enhanced effect of Sn on Cu release was identified. However, the increase of Sn content didn’t monotonically increase the Cu release efficacy of Cu-Sn alloys, which was due to the passivity of Sn.
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Novel photocatalytic TiO2-based porous membranes prepared by plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) for organic pollutant degradation in water / Nouvelles membranes photocatalytiques poreuses à base de TiO2 préparées par dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma (PECVD) pour la dégradation de polluants organiques dans les technologies de traitement d’eau

Zhou, Ming 23 July 2015 (has links)
Le dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma est appliqué pour préparer des couches minces amorphes de TiO2 à basse température. Un recuit à 300 °C pendant un temps minimum de 4,5 h permet de former la phase cristalline anatase. Les principales caractéristiques de ces couches minces comme leur structure cristalline, leur microstructure, leur largeur de bande interdite et leur hydrophilie de surface, sont déterminées. Leurs performances fonctionnelles comme photocatalyseurs sont d'abord examinées selon le test breveté par Pilkington, consistant à éliminer sous irradiation UV de l'acide stéarique préalablement adsorbé sur les couches de TiO2 ici déposées sur des plaquettes de silicium. Des membranes M100 (couche continue de TiO2) et M800 (couche de TiO2 couvrant les grains de support) sont préparées sur les couches de surface macroporeuses de supports poreux en alumine, de tailles moyennes de pores respectives, 100 nm et 800 nm. Ces membranes sont testées en condition "statique", avec la diffusion d'un soluté organique dilué dans l'eau. Pour le bleu de méthylène, on montre que la quantité de composé détruit par unité de surface de membrane et par unité de temps est égale à 2 × 10-8 mol m-2 s-1 pour la membrane M100 et 1 × 10-8 mol m-2 s- 1 pour la membrane M800. Ces membranes sont également testées dans des conditions "dynamiques", à savoir en procédé baromembranaire, avec deux configurations différentes (couche photocatalytique du côté de l'alimentation ou du côté du perméat) et trois composés organiques différents (bleu de méthylène, acide orange 7 et phénol). La modélisation du procédé (adsorption et réaction photocatalytique) est finalement réalisée à partir des données expérimentales disponibles. / Plasma-enhanced chemical vapor deposition is applied to prepare amorphous TiO2 thin films at low temperature. Post-annealing at 300 °C for minimal staying time 4.5 h is required to form crystalline anatase phase. Characteristics of the TiO2 thin films including crystalline structure, microstructure, band gap and surface hydrophilicity, are determined. Functional performance of these anatase thin films as photocatalysts is first examined with patented Pilkington assessment by removing, under UV irradiation, stearic acid initially adsorbed on TiO2 layers here deposited on silicon wafers. Membranes M100 (TiO2 continuous layer) and M800 (TiO2-skin on support grain) are prepared on the macroporous top layer of porous alumina supports with an average pore size of 100 nm and 800 nm, respectively. These membranes are tested in “static” condition under the effect of diffusion of an organic solute in water. For Methylene Blue it is shown that the quantity of destroyed compound per unit of membrane surface area and per unit of time is equal to 2×10−8 mol m-2 s-1 for M100 and 1×10−8 mol m-2 s-1 for M800. These membranes are also tested in “dynamic” conditions, i.e. pressure-driven membrane processes, with two different configurations (photocatalytic layer on the feed side or on the permeate side) and three different organics (Methylene Blue, Acid Orange 7 and phenol). Process modelling (adsorption and photocatalysis reaction) is finally carried out from the available experimental outputs.
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Étude de l’effet d’interaction de la température et du potentiel agricole sur l’incidence des conflits armés

Smaoui, Maroua January 2018 (has links)
Un nombre croissant de conflits armés dans le monde est relié à une origine climatique. Les études sur les causes du conflit tiennent le climat, et plus spécifiquement le réchauffement, pour un multiplicateur de menaces. Mais, de par leurs résultats divergents, ces études répondent peu au défi posé par les perspectives alarmantes du réchauffement. Dans ce sillage, l’objectif de ce mémoire est d’étudier l’effet de la hausse de la température sur les conflits armés. Pour ce faire, le prisme de l’agriculture a d’emblée été privilégié, en raison de la dépendance des économies en proie aux conflits au secteur agricole. Suivant une approche de panel, et dans le cadre d’un modèle à effets fixes, un potentiel agricole a été défini pour chaque pays par sa capacité à cultiver des céréales d’une part et par une mesure de la rareté de l’eau dans les bassins versants, d’autre part. Les résultats des estimations confirment l’hypothèse d’un impact plus grand de la hausse des températures sur les pays à faible potentiel agricole. Ces résultats démontrent qu’un bon potentiel agricole, et notamment une bonne mesure de la rareté de l’eau, peuvent agir comme rempart contre l’incidence des conflits. Parmi les chiffres phares, il est à indiquer par exemple qu’un bon indice d’aptitude à la culture céréalière inhibe de plus de 4 % la probabilité d’incidence d’un conflit armé dans un pays donné. Inversement, un niveau très élevé de la rareté des ressources en eau, cette fois, exacerbe les conflits à hauteur de 21,53 %. Cette étude invite dès lors à prendre plus en compte le rôle de l’agriculture comme rempart contre l’incidence des conflits. Une meilleure gestion des ressources hydriques est tenue pour primordiale dans l’anticipation des hausses de température. Par ailleurs, il serait tout aussi approprié d’intégrer les mesures d’atténuation des crises alimentaires dans la réflexion sur les conséquences du changement climatique, surtout pour les pays les plus vulnérables. Cette estimation de l’effet de l’interaction du climat et de l’agriculture sur les conflits au niveau étatique est une première étape dans l’élaboration de modèles plus précis, intégrant des estimations davantage géo-localisées, à la fois de la violence armée et des variables agro-climatiques.
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Conception de polyoxométallates amphiphiles pour la catalyse d'oxydation en microémulsion / Design of amphiphilic polyoxometalates for oxidation catalysis in microemulsion

Jallet, Vincent 15 October 2014 (has links)
L'avenir de l'industrie chimique réside dans le développement de nouvelles méthodes de synthèse, et notamment dans la mise en place de réactions catalytiques et l'utilisation de milieux réactionnels performants. Ainsi, le but de ce travail de recherche doctorale était de développer des tensioactifs catalytiques à base de polyoxométallates pour effectuer des réactions de catalyse d'oxydation de substrats organiques en microémulsion. Ce travail de recherche a débuté par la synthèse et la caractérisation de nouvelles familles de tensioactifs à base de polyoxométallates, et le contrôle de la nature des contre-ions a permis de mettre au point des molécules hydrosolubles. Ces molécules amphiphiles ont été utilisées pour effectuer de la catalyse d'oxydation en phase homogène dans des solvants usuels et "verts". L'étude de la catalyse a permis d'apporter une contribution à la compréhension des sites actifs de la catalyse d'oxydation. L'étude des propriétés d'agrégation de plusieurs de ces familles de polyoxométallates amphiphiles a été menée par des techniques de caractérisation physico-chimique telles que le SAXS et la RMN et a montré la formation de micelles. L'étude de l'hydrolyse des polyoxométallates amphiphiles en solution aqueuse a mis en évidence le rôle primordial du contrôle du pH sur la stabilité des POMs amphiphiles en solution aqueuse. Une microémulsion stabilisée par des polyoxométallates amphiphiles a été décrite pour la première fois et caractérisée par SAXS et par RMN HMQC. La catalyse d'oxydation en microémulsion n'a pas pu être réalisée à cause de l'inhibition et/ou hydrolyse du catalyseur en présence d'eau. / The future of the chemical industry lies in the development of new synthetic methods, especially in setting up catalytic processes and in using new and efficient media. The aim of this doctoral research was to develop polyoxometalate based catalytic surfactants to catalytically oxidize organic substrates in microemulsions. This research begun with the synthesis and the characterization of new polyoxometalate based surfactant families, and water soluble molecules could be obtained by controlling the nature of the counterions. These amphiphilic molecules were used to make a homogeneous oxidation catalysis in most commonly used organic solvents and so-called green solvents. The study of the catalysis contributed to the understanding of active sites. The study of the aggregation properties of some of our amphiphilic POMs was carried out using physicochemical characterization techniques such as SAXS and NMR, and the formation of micelles was evidenced undoubtedly. One drawback of our system is the slow hydrolysis of the phosphonylated group grafted onto the POM framework in water, which has been showed to be accelerated in acidic conditions. Despite this degradation, we succeeded in stabilising a microemulsion by amphiphilic polyoxometalates for the first time, and we characterized it by SAXS and NMR HMQC. The oxidation catalysis in microemulsion couldn’t be carried out because of the catalyst inhibition and/or hydrolisis in presence of water.
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Cycle de l'eau martien : nuages et vapeur, observables et modèles, vers la haute résolution / The martian water cycle : clouds and vapor, observables and models, towards high resolution

Pottier, Alizée 18 November 2016 (has links)
Le modèle de climat global martien (GCM) du Laboratoire de Météorologie Dynamique est appliqué à l'étude du cycle de l'eau de la planète rouge. Les observations disponibles sont comparées aux simulations pour comprendre les phénomènes physiques influençant le cycle, en se focalisant sur les nuages et la vapeur d'eau. De nouvelles inversions de données de vapeur d'eau sont présentées, pour compléter notre connaissance du cycle et de sa variabilité interannuelle. De telles intercomparaisons ont des limites qu'il faut mettre en évidence pour mieux les surmonter. Les observations contraignent l'épaisseur et l'étendue des nuages ainsi que leur chronologie saisonnière. Pour améliorer la représentation du cycle de l'eau, la piste de la simulation à haute résolution est explorée, avec des simulations de un degré en résolution horizontale. Des phénomènes nouveaux émergent, comme des tempêtes en spirale. Des changements visibles affectent le cycle de l'eau, avec des transitions ondulatoires, des instabilités renforcées, une modification du dépôt de givre et une meilleure représentation du cycle de condensation et sublimation. La circulation est intensifiée, tout comme la variabilité du cycle, et l'on découvre une atmosphère plus humide, nuageuse et changeante. Suite aux découvertes de la haute résolution, on cherche à mieux représenter la couverture nuageuse dans le modèle à résolution standard. La nouvelle paramétrisation de la couverture nuageuse partielle sous maille est décrite et ses conséquences sur le cycle de l'eau analysées. Elle est prometteuse pour améliorer le réalisme du modèle mais semble déstabiliser le cycle. / The global climate model (GCM) of the Laboratoire de Météorologie Dynamique is used to study the Martian water cycle. Available observations are compared to simulations to unravel the physical phenomena affecting the cycle, with a focus on clouds and water vapor. New inversions of water vapor observations are described and analyzed, to further our understanding of the cycle and of its interannual variability. Such comparisons are limited by bias that have to be studied. Observations constrain the timing, thickness and cover of the clouds. To improve the water cycle simulation and understanding, new high-resolution simulations with an horizontal resolution of one degree are shown. New phenomena appear, like spiral storms. The water cycle undergoes visible changes, with wave transitions, strengthened instabilities, shifts in frost deposition and a better simulation of the condensation and sublimation seasonal processes. The circulation is strengthened, as is variability. The atmosphere is wetter, more cloudy and more variable. Following the details discovered in the high-resolution simulations, we try to improve the representation of cloud cover in the standard resolution simulations. The subsequent new subgrid-scale parametrization of partial cloudiness is described, and its consequences on the water cycle are analyzed. Results are promising as the model agrees more with observations in some ways, but the parametrization causes further instability.
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Réactivité d'un oxyde de manganèse naturel vis-à-vis de composés pharmaceutiques / Reactivity of a natural manganese oxide with pharmaceuticals

Huguet, Mélissa 16 November 2012 (has links)
La réactivité d'un oxyde de manganèse naturel vis-à-vis de quatre composés pharmaceutiques a été étudiée. Alors que la carbamazépine ne présente aucune interaction avec l'oxyde, le paracétamol est éliminé pour des temps de séjour en colonne de quelques minutes et converti en benzoquinone (BZQ) pour pH < 6. La vitesse d'oxydation diminue quand le pH augmente. Le tampon MOPS inhibe la réactivité par des phénomènes de compétition. Le manganèse dissous n'a pas d'influence mais les matières organiques inhibent la formation de BZQ probablement par des réactions de couplage croisées. Le diclofénac est éliminé dans les mêmes conditions avec des effets similaires du pH et du MOPS. L'identification des sous-produits a mis en évidence une décarboxylation du diclofénac. Une analyse par ATR-FTIR a montré l'adsorption du triclosan mais pas d'oxydation. Des capacités d'adsorption ont été obtenues en réacteur fermé et en colonne. Les oxydes de manganèse peuvent ainsi participer à la dégradation de ces molécules dans l'environnement et le traitement de l'eau. / The reactivity of a natural manganese oxide towards four pharmaceutical compounds was studied. Whereas carbamazepine does not interact with the oxide, paracetamol is eliminated for residence time of a few minutes during column experiment and converted into benzoquinone (BZQ) for pH < 6. The oxidation rate decreases with increasing pH. MOPS buffer inhibits the reactivity because of competition mechanism. Dissolved manganese has no effect but organic matter reduces BZQ formation probably through cross coupling reactions. Diclofenac is eliminated in the same conditions with similar effect of pH and MOPS. Identification of by-products shows decarboxylation of diclofenac. ATR-FTIR analysis shows adsorption of triclosan without oxidation. Sorption capacities were obtained in column and closed reactors. Manganese oxides can then participate to the degradation of these molecules in the environment and water treatment.
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Optimisation de la conservation des cosmétiques : impact de la formulation, recherche de nouveaux conservateurs naturels, encapsulation / Optimization of cosmetics preservation : influence of the formulation, research of new natural preservatives, encapsulation

Kerdudo, Audrey 10 July 2014 (has links)
A la recherche d’innovations, l’industrie cosmétique est constamment en quête de nouvelles matières premières. Les ingrédients naturels sont particulièrement en vogue. Ces travaux de thèse ont poursuivis trois objectifs. Tout d’abord, une étude a permis d’évaluer l’impact des formulations cosmétiques sur les développements microbiens. En second lieu, le développement d’un ingrédient antimicrobien naturel pour les cosmétiques a été engagé dans le cadre d’un projet collaboratif : Natubaval. Un extrait végétal a tout particulièrement été étudié. Il a été optimisé pour une incorporation en formulation simplifiée. L’activité antimicrobienne de l’extrait optimisé a été validée grâce au challenge test. Ayant noté que l’un des métabolites contenus dans l’extrait antimicrobien participant fortement à l’activité pouvait présenter une instabilité dans certaines circonstances. De plus, les conservateurs naturels sont connus pour présenter une activité moins durable que ceux issus de la synthèse. Nous avons donc développé un système d’encapsulation et vectorisation d’actifs naturels. Les extraits végétaux étant des mélanges très complexes, il nous à paru judicieux, dans un premier temps, de développer le modèle d’encapsulation à partir de deux analytes modèles : la rutine et la naringénine. Un système vésiculaire a été développé et optimisé. Des mesures granulométriques, des rendements d’encapsulation et d’adsorption, une cinétique de fuite, un test d’activité biologique et des essais d’incorporations en formulations cosmétiques ont été réalisés pour valider le modèle. Une fois développé, Celui-ci a été appliqué avec succès à l’extrait végétal antimicrobien. / Looking for innovation, cosmetic industry used even more new materials. Natural products are specially used. Our study evaluated the impact of cosmetic formulations on microbial developments. Then, a natural antimicrobial ingredient for cosmetics was developed. One vegetal extract was particulary studied. It was optimized for an easy introduction in cosmetic products. Antimicrobial activity of the natural extract was confirmed with challenge test. As some metabolites of the interesting extract could be instable in specific conditions and as natural preservatives are often less actives than the synthetics ones, an encapsulated system was developed. Vegetal extracts are complex mix of differents molecules. that is why, the encapsulated system was first developed with the standards: rutin and naringenin. A multilamellar vesicles system was developed and optimized. Particles sizes, encapsulation and adsorption yields, leak kinetik, biological test of activity and cosmetic incorporation were done to validate the model. Finally, the encapsulated system was applied with success for the encapsulation of the natural extract.
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L'institutionnalisation du public-témoin comme forme de gouvernementalité : la consultation du public de la directive cadre européenne sur l'eau / The institutionalization of public-control as a form of governmentality : public consultation of European water framework directive

Notte, Olivier 04 October 2012 (has links)
Le 23 octobre 2000 le Parlement européen a adopté la Directive Cadre européenne sur l’Eau (2000/60/CE), directive qui règlemente pour l’ensemble des États membres de l'Union européenne la protection globale de la ressource en eau. La DCE repose sur l’articulation étroite de trois principes généraux chargés d’organiser la gestion de l’eau des États-membres. Le premier principe est une exigence de résultats exprimée par l’obligation d’atteindre « le bon état écologique » des eaux à l’échéance de 2015, 2022 et 2027. Le second principe affiché par la DCE est la prise en compte explicite des enjeux économiques par une internalisation des coûts visant, – selon le principe pollueur-payeur – à faire assumer la charge financière des dégradations de l’eau par les usagers qui en sont jugés responsables. Le troisième principe de la DCE est celui d’une participation des parties prenantes à la définition des politiques de l’eau, exprimé par l’obligation de consultation du public. Prévue dans l’article 14 de la DCE, cette consultation vise à ce que les Programmes De Mesures (PDM) de chaque bassin hydrographique soient systématiquement soumis aux observations du public à diverses étapes de l’élaboration et de l’évaluation des résultats. La prise à témoin du public dans la politique de l’eau est interprétée à la fois comme réponse politique à la défiance des citoyens vis-à-vis autorités politiques (en particulier européennes) permettant de renforcer la réactivité des gouvernants, et également comme une composante de la nouvelle gestion publique visant à substituer à la régulation étatique classique des règles gestionnaires d’arbitrage entre les différentes parties-prenantes des enjeux environnementaux. Le dispositif de recherche sociologique s’appuie sur plusieurs niveaux d’analyse : un examen comparé des déclinaisons nationales de la transposition de la DCE en France et aux Pays-Bas, analysées en termes de configurations institutionnelles, et une recherche portant sur la conception, le déroulement et les effets produits par la consultation – appréhendée comme un instrument d’action publique – telle qu’elle s’est déroulée, entre 2004 et 2009. / The European Parliament adopted in 2000 the European Water Framework Directive (2000/60/WFD), directive which regulates for all Member States of the European Union the overall protection of water resources. The WFD is based on the close linkage of three general principles responsible for organizing the water management of the Member States. The first principle is a demand for results expressed by the requirement to achieve "good ecological status" of waters in the 2015, 2022 and 2027. The second principle displayed by the WFD is the explicit consideration of economic issues in cost internalization - according to the polluter pays principle - to assume the financial burden of degradation of water users who are deemed responsible. The third principle of the WFD refers to a stakeholder participation in the definition of water policy, as expressed by the requirement for public consultation. Provided for in the Article 14 of the WFD, we assume public consultation is to ensure that the programs of measures for each watershed are routinely shown to public comment at various stages of development and evaluation of results. To witness the taking of public, in water policy, is interpreted both as a political response to the distrust of citizens vis-à-vis the political authorities (particularly European) to enhance the responsiveness of governments, and also as a component of "mind management" to substitute for state regulation of arbitration rules managers between different stakeholders on environmental issues. The device of sociological research is based on several levels of analysis: a comparison of the national and local concerning the WFD transposition in France and the Netherlands, and a research on the design, the conduct and the effects produced by public consultation, seased as policy tools, between 2004 and 2009.
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Mesure de la cinétique de formation du dimère de l'eau à basses températures / Kinetics measurements of water dimer formation at low temperatures

Roussel, Vivien 13 December 2013 (has links)
L'eau est une molécule omniprésente dans notre environnement, mais également dans notre atmosphère. La compréhension des phénomènes physico-chimiques tels que la solvatation, la formation d'agrégats et d'aérosols dans l'atmosphère requièrent une bonne connaissance de la nucléation homogène de l'eau. Dans ce cadre, la dimérisation constitue la toute première étape de ce processus où deux molécules de structure similaire sont fortement rapprochées par des interactions intermoléculaires, sans former de liaisons chimiques, conduisant ensuite à la formation d'agrégats de plus grandes tailles et à la condensation. Le dimère de l'eau est une cible d'étude des chimistes et des physiciens depuis le début du XXe siècle. En effet, certains physiciens pensent qu'une partie de l'absorption du rayonnement solaire terrestre est dû au dimère tandis que des chimistes débattent de son implication dans le mécanisme de formation de l'acide sulfurique responsable des pluies acides. On retrouve également le dimère de l'eau au sein des comètes ainsi que de l'eau dans de nombreux environnements astrophysiques. Pour répondre à ces différentes problématiques, il est nécessaire de quantifier la présence du dimère de l'eau dans notre atmosphère. Ce mémoire présente l'étude expérimentale de la cinétique de formation du dimère de l'eau sur une gamme de températures s'étendant de 23 à 74 K. Cette étude a été réalisé en utilisant un dispositif dédié à l'étude des espèce condensables. Elle a associé plusieurs techniques dont les écoulements CRESU (Cinétique de Réaction en Ecoulement Supersonique) et un spectromètre de masse à temps de vol. Un canon à électrons a par ailleurs été ajouté au dispositif afin de permettre l'ionisation des agrégats que nous formons. Les résultats des études de cinétique à 23K, 36K, 49K, 63K et 74K ont été reportés et la dépendance en pression du coefficients de vitesse de la dimérisation de l'eau a été examinée à 23K. / Kinetics measurements of water dimer formation at low temperatures
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Diagnostic d'érosion hydrique dans un bassin versant agricole au moyen d'indices topographiques dérivés d'un relevé lidar aéroporté

Sundborg, Maude January 2009 (has links)
L'érosion hydrique des sols agricoles a pour effet d'augmenter de manière significative la charge de matières en suspension, de nutriments, de pesticides et de pathogènes dans les eaux de surface. Le transport des polluants vers les milieux aquatiques est intimement lié aux processus hydrologiques du bassin versant et plus particulièrement au mécanisme du ruissellement de surface. Les terres agricoles sont particulièrement sujettes à l'érosion hydrique en raison de la faible couverture végétale, notamment dans les cultures annuelles à grandes interlignes, comme la culture de maïs, très répandue dans le sud du Québec.L'avènement des données à référence spatiale de très haute précision de type lidar offre désormais une représentation très fine de la topographie du terrain. Le projet présenté a pour principal objectif de développer des indices spatiaux permettant de mieux cibler les secteurs prioritaires d'intervention relativement aux problèmes de ravinement et de décrochement de berge en milieu agricole. À cette fin, il faut, dans un premier temps, fournir un portrait de l'écoulement de surface à l'échelle du bassin versant, puis poser un diagnostic quant aux caractéristiques du terrain prévalant dans ces zones d'érosion hydrique du bassin versant. Cette analyse spatiale établit les liens statistiques entre la présence et l'importance des marques de ravinement et de décrochement de berge observées et les attributs topographiques et pédologiques du terrain et du cours d'eau. A l'échelle globale, l'indice topographique [lambda] s'est révélé être un indicateur efficace de l'emplacement des secteurs sensibles à l'érosion hydrique, particulièrement le ravinement. A l'échelle de la parcelle agricole, la présence du ravinement s'explique principalement par l'humidité du sol ([lambda] > 8,5) et l'importance du phénomène croit proportionnellement avec la superficie contributive (R[indice supérieur 2] = 0,68). La présence du décrochement de berge est pour sa part clairement liée à la nature des dépôts meubles (texture, érodabilité, perméabilité), à la pente du cours d'eau et à la superficie contributive de la parcelle.L'importance du décrochement de berge s'explique partiellement (R[indice supérieur 2] = 0,38) en fonction de la taille du bassin de drainage de la parcelle, de la hauteur de la berge et de la présence d'une restriction en amont sur le cours d'eau. Des données complémentaires permettraient certainement de mieux comprendre et prédire l'importance des décrochements de berge et des ravinements, notamment des données pédologiques plus précises ainsi que des données décrivant les pratiques culturales et les précipitations.

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