Exercice : Détermination de l'étape limitante de la croissance pour la précipitation du SrMoO4

Exercice inspiré de l'article Cameirão, 2007[1].

La précipitation du SrMoO4 a été réalisée selon l'équation suivante :

\[{\mathrm{SrCl}}_{2}\left(\mathrm{aq.}\right)+{\mathrm{Na}}_{2}{\mathrm{MoO}}_{4}\left(\mathrm{aq.}\right)\to 2\mathrm{NaCl}\left(\mathrm{aq.}\right)+{\mathrm{SrMoO}}_{4}\left(s\right)\]

La concentration a été déterminée au cours du temps pendant la précipitation à partir des mesures de conductivité.

L'illustration suivante donne la forme des courbes obtenues au cours de la précipitation.

Évolution de la concentration en SrMoO4 au cours du temps
Évolution de la concentration en SrMoO4 au cours du tempsInformations[2]

Les conditions opératoires sont : concentration initiale \[{C}_{0}=23,3{\mathrm{mol.m}}^{-3}\], \[N=350{\mathrm{tour.min}}^{-1}\] et \[{\epsilon }_{m}=2,2{\mathrm{x10}}^{-2}W/\mathrm{kg}\].

Question

Déterminez l'étape limitante de la croissance pour deux expériences à 4 et 100 mol.m-3 et 350 rpm, sachant que les vitesses de croissance respectives calculées à partir des profils de concentration sont \[{10}^{-10}m/s\] et \[6{10}^{-8}m/s\].

Pour cela vous supposerez un ordre de croissance pour la vitesse d'intégration égal à 1.

La viscosité cinématique \[\nu \] sera prise égale à 10-6 m2/s, et la taille moyenne des particules à 20 µm.