Liste des exercices

Les Fondamentaux de la Cristallisation et de la Précipitation

Bases physico-chimiques de la cristallisation : approche thermodynamique

Thermodynamique des interfaces
Équilibre mécanique des interfaces
Travail des forces extérieures et enthalpie libre
Équilibre liquide-solide
Expression du potentiel chimique pour un corps pur
Cas d'un fluide incompressible
Transformation liquide-solide : Expression du potentiel chimique pour un solide pur en fonction du potentiel chimique du liquide
Expression du potentiel chimique dans un mélange
Modèles thermodynamiques pour le calcul de cœfficient d'activité
Sursaturation
Calcul de la sursaturation lors d'une opération de précipitation du carbonate de calcium CaCO3
Calcul du coefficient d'activité moyen du sulfate de baryum BaSO4
Comment mesurer les équilibres liquide-solide
Méthodes par dissolution
Paramètres influençant la solubilité

Nucléation

Thermodynamique de la nucléation homogène
Les différents modèles d'équilibre de solutions d'agrégats
Calcul du rayon critique et du nombre d'entités constituant le germe
Dynamique de la nucléation homogène
Calcul du temps d'établissement du régime stationnaire
Aperçu sur les autres types de nucléation
Démonstration de la formule donnant le facteur multiplicatif f
Aspects expérimentaux de la nucléation

Croissance Cristalline

Éléments de cristallographie
Aspects dynamiques
Mécanisme et vitesse de croissance
Croissance limitée par l'intégration de surface
Détermination de l'étape limitante de la croissance : Nombre de Damkhöler
Détermination de l'étape limitante de la croissance pour la précipitation du SrMoO4
Facteurs influençant la croissance cristalline

Bilans de population

Analogie population d'une ville et population de cristaux
Représentation d'une population de particules
Cristallisation du sulfate de cuivre pentahydraté calcul de la densité de population
Bilan de population
Écriture du bilan de population dans des configurations particulières
Cristallisoir ouvert
Bilan de population : vitesse de nucléation et de croissance
Cristallisation de saccharose
Bilan de population et moments
Précipitation d'un principe actif

Hydrodynamique des suspensions

Rappel du rôle de l'énergie dissipée dans le fluide
Calcul d'échelles caractéristiques
Mécanique des suspensions
Équation du mouvement d'une particule isolée
Sédimentation et mise en suspension d'un solide divisé
Calcul de la vitesse et de l'énergie minimale de mise en suspension
Mécanique des suspensions : exercices
Calcul de la vitesse terminale de chute et du nombre de Reynolds particulaire
Calcul du nombre de Reynolds particulaire d'un cristal
Calcul de la vitesse terminale de chute d'une particule
Influence de la Force de Basset sur la vitesse terminale de chute
Écoulement d'une suspension diluée dans un tube vertical
Composante radiale de la Force de Basset
Sédimentation d'une particule dans un milieu confiné
Sédimentation d'une particule dans un milieu confiné et résistance hydrodynamique
Transfert de matière et transfert thermique liquide-solide
Calcul d'un coefficient de transfert de matière solide-liquide en cuve agitée
Micro-hydrodynamique
Micro-hydrodynamique : exercices
Force de frottement sur un ensemble de particules contenues dans un milieu poreux et perméabilité
Calcul de la perméabilité d'un milieu poreux soumis à un écoulement laminaire
Calcul de la perte de charge induite dans un milieu poreux d'un milieu poreux contenu dans un cylindre
Vitesse terminale de chute
Problèmes techniques liés à la mise en suspension

Agglomération

Approche quantitative d'un processus d'agglomération entre particules
Théorie DLVO (statique)
Ordre de grandeur de la constante de Hamaker
Validité de l'expression du potentiel d'interaction répulsif
Calcul de la longueur de Debye-Hückel
Estimation de la barrière de potentiel
Déstabilisation d'une solution
Approche dynamique/cinétique de l'agrégation
Temps caractéristique de l'agrégation Brownienne
Temps caractéristique de l'agrégation de particules
Approche dynamique/cinétique de l'agglomération
Calcul de la vitesse de consolidation en fonction de la vitesse de collision et de l'efficacité d'agrégation
Micro-mécanique des objets fabriqués
Interaction entre la particule (convexe) et un objet solide
Interaction entre un agrégat ou un agglomérat et le fluide
Ordre de grandeur des forces d'adhésion
Compétition agglomération-croissance cristalline comme mode d'agrandissement des particules en suspension
Évolution de l'influence de la taille de particule et de la puissance dissipée sur le critère NAG
Bilan de population et agglomération
Retour au bilan de population en fonction de la taille dp
Étude d'un cas simple : noyau d'agglomération constant
Calcul des vitesses de nucléation, croissance cristalline et du noyau d'agglomération dans un cristallisoir agité continu

Introduction au polymorphisme de l'état solide des atomes et molécules

Définitions
Étude sommaire de la thermodynamique du polymorphisme cristallin
Identification de polymorphes par ACD : Cas du F2692
Pseudo-polymorphisme : cas des solvates et des hydrates
Méthodes de caractérisation
Conséquences physico-chimiques du polymorphisme
Cas du Ritonavir
Cas de l'Amibegron
Cas de la Théophylline
Applications au domaine pharmaceutique
Recherche a priori des formes polymorphes