Synthèse du bromure de néodyme (III) et modélisation par la méthode des plans d’expériences

Abstract

Dans ce travail nous avons synthétisé le tri-bromure de néodyme NdBr3 à partir de l’oxyde de néodyme Nd2O3 et par voie sèche en présence du bromure d’ammonium NH4Br. Ces deux réactifs constituent la matière première dans la synthèse des tri-halogénures. Cette étude comporte la mise en place d’une installation complète pour la synthèse d’halogénures de lanthanides par voie sèche (sous gaz inerte). Les réactifs utilisés dans la réaction de synthèse, sont caractérisés par une technique d’analyse à savoir : l’analyse thermique (ATG-DTG). Cette technique d’analyse nous a permis de contrôler la pureté, déterminer certaines propriétés physico-chimiques et le comportement thermique des réactifs de départ. La qualité du produit synthétisé NdBr3 a été déterminée en utilisant la méthode de titrage complexométrique. L’influence des différents paramètres de synthèse (température, temps de contact et composition chimique) sur le rendement de la réaction a été ainsi étudiée. Les résultats montrent que les paramètres de réaction de synthèse optimale sont : température T=400°C, temps de contacte t=60 minutes et stœchiométrie en mole [1 : 24]. Pour laquelle le rondement de la réaction 94,79 %. La présente étude a permis de modéliser le rendement de la réaction de synthèse de NdBr3 par un plan factoriel complet à 2 niveaux et à trois facteurs. Cette modélisation a abouti à un modèle mathématique de premier degré, qui relie la grandeur d’intérêt y aux trois paramètres opératoires choisis. Les trois facteurs ont une influence positive sur le rendement de la réaction y. La validité de cette étude était limitée à une température comprise entre 250 et 400 ° C, une stœchiométrie comprise entre 1/6 et 1/24 et un temps de contact compris entre 10 et 60 min.