Equilibres minéraux-solutions en milieu non saturé des sols : thermodynamique de l'eau capillaire et modélisation physicochimique

Ce travail est une réflexion théorique sur les paramètres nécessaires à l'application de la thermodynamique des équilibres aux interactions minéraux-solution dans la zone non saturée des sols. Il débouche sur une méthode de calcul d'équilibres adapté à ce domaine.

L'eau liquide liée de la zone non saturée, n'est pas dans son état standard. Elle est soumise à une pression inférieure à celle de l'atmosphère, généralement négative, dont la valeur est une fonction directe de l'humidité relative du soi au niveau considéré. D'autre part, on démontre la relation entre l'état de surface des minéraux et leur pression interne, ce qui permet de tenir compte de la cristallinité des minéraux, observée sur le terrain. Ces concepts sont applicables à l'étude des phénomènes de dissolution - précipitation, de remobilisation de métaux, etc... Dans ce travail, la solubilité de quelques minéraux et métaux, sous différentes conditions de climat, permet d'illustrer l'utilisation de la méthode et d'en démontrer la souplesse et le réalisme.

L'étude des phénomènes d'adsorption permet de distinguer une eau "glacée", proche des polymorphes de la glace Il ou VIII, au contact de surfaces solides, hydrophiles ou hydrophobes. On constate que les caractéristiques des films d'adsorption traduisent "l'état" de l'interaction solide-solution.

Un grand nombre de tableaux, dont l'évolution des valeurs est illustrée par une abondante collection de figures, facilitent l'utilisation des équations mises au point.