MICROSCOPIE SOUS HAUTE PRESSION POUR LA MESURE DE TEMPERATURE DE FUSION FINISSANTE DE SYSTEMES PARAFFINIQUES

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1 MICROSCOPIE SOUS HAUTE PRESSION POUR LA MESURE DE TEMPERATURE DE FUSION FINISSANTE DE SYSTEMES PARAFFINIQUES Mchel Mlhet To cte ths verson: Mchel Mlhet. MICROSCOPIE SOUS HAUTE PRESSION POUR LA MESURE DE TEMPERATURE DE FUSION FINISSANTE DE SYSTEMES PARAFFINIQUES. Physque [physcs]. Unversté de Pau et des Pays de l Adour, Franças. <NNT : P A U U >. <tel > HAL Id: tel Submtted on 23 Feb 2011 HAL s a mult-dscplnary open access archve for the depost and dssemnaton of scentfc research documents, whether they are publshed or not. The documents may come from teachng and research nsttutons n France or abroad, or from publc or prvate research centers. L archve ouverte plurdscplnare HAL, est destnée au dépôt et à la dffuson de documents scentfques de nveau recherche, publés ou non, émanant des établssements d ensegnement et de recherche franças ou étrangers, des laboratores publcs ou prvés.

2 ACADÉMIE DE BORDEAUX P A U U THÈSE présentée à L UNIVERSITE de PAU et des PAYS de l ADOUR ECOLE DOCTORALE DES SCIENCES EXACTES ET DE LEURS APPLICATIONS par Mchel MILHET pour obtenr le grade de DOCTEUR Spécalté : PHYSIQUE MICROSCOPIE SOUS HAUTE PRESSION POUR LA MESURE DE TEMPERATURE DE FUSION FINISSANTE DE SYSTEMES PARAFFINIQUES Soutenue le 27 novembre 2006 Après avs des rapporteurs : M. DIRAND Mchel Professeur ENSIC de Nancy M. ROGALSKI Marek Professeur Unversté de Metz Devant la Commsson d examen formée de : M. DIRAND Mchel Professeur ENSIC de Nancy Présdent du Jury M. BONED Chrstan Professeur Unversté de Pau et des Pays de l Adour M. COUTINHO João A.P. Professeur Unversté d Avero (Portugal) M. DARIDON Jean-Luc Professeur Unversté de Pau et des Pays de l Adour M. ROGALSKI Marek Professeur Unversté de Metz M. PAULY Jérôme Maître de Conférences Unversté de Pau et des Pays de l Adour

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4 PAGE DE REMERCIEMENTS Remercements Cette thèse consttue l aboutssement d un long pérple, perpétuelle successon de moments d euphore et de profondes remses en queston. Son achèvement aurat été fortement comproms sans le souten scentfque et affectf dont j a eu la chance de bénéfcer. A ce ttre, je souhateras remercer en premer leu mes drecteurs de thèse, MM. Jean- Luc DARIDON et Chrstan BONED, pour la lberté d acton qu ls m ont accordée ans que pour leurs consels avsés et leurs crtques constructves. Que MM. Mchel DIRAND et João A. P. COUTINHO trouvent c l expresson de toute ma reconnassance pour leur dsponblté exemplare et l ade nestmable qu ls m ont apportée dans les domanes de la crstallographe et de la modélsaton. Je tens également à remercer chaleureusement M. Marek ROGALSKI d avor accepté de rapporter cette thèse. Je souhate exprmer toute mon amté aux personnes que j a eu le plasr de côtoyer au sen de l unversté : Adl, Antone, Davd, Isabelle, João Paulo, Marc, Opérateur, Perre, Poupne, Rchard, Sylvan, Thomas, Valére ; avec une pensée partculère pour Jérôme PAULY, Hervé CARRIER et Frédérc PLANTIER qu ont fortement contrbué à ma réusste par leur bonne humeur et leur capacté d écoute. J adresse mes plus sncères remercements à Alan BERTHELOT pour sa dsponblté de tous les nstants, à Laurent MARLIN et à son équpe pour leur traval rréprochable, et à Therry MESPLOU CANDAU pour ses nombreux dépannages. Je remerce également mes ams proches pour leur souten et pour les agréables moments passés en leur compagne : les Acolytes Anonymes, les MASS, Sandra, Aurore, Patrca et Jean-Luc, Karen et Régs, Emle et Cédrc, Aurel, la famlle PONTNEAU. Un grand merc à mes parents et grands-parents pour leur souten ncondtonnel, ans qu à ma sœur pour ses encouragements dans la dernère lgne drote. Enfn, je souhate remercer du fond du cœur mon am Gullaume qu m a soutenu pendant toutes ces années et sans qu cet ouvrage n aurat probablement jamas vu le jour.

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6 Sommare SOMMAIRE Nomenclature des prncpaux symboles 9 Introducton 11 I. Présentaton des dfférentes technques expérmentales pour la détermnaton des équlbres lqude solde 17 I.1. Détecton drecte par observaton vsuelle 20 I.2. Détecton par transmsson d un sgnal lumneux 22 I.3. Détecton par mesure de presson dfférentelle 23 I.4. Détecton par mesure de vscosté 25 I.5. Détecton par mesure acoustque 26 I.6. Détecton par mesure calormétrque 28 I.7. Détecton par mesure de spectre nfrarouge 30 I.8. Détecton par mcroscope à polarseurs crosés 32 I.9. Concluson 32 II. Développement de la méthode de mesure de la température de fuson fnssante par mcroscope sous presson 35 II.1. Dspostf expérmental 38 II.1.1. Cellule de mesure à presson atmosphérque 38 II.1.2. Cellule de mesure sous presson 40 II.1.3. Matérel d observaton : mcroscope et capture d mage 43 5

7 Sommare II.2. Protocole expérmental 47 II.2.1. Remplssage de la cellule de mesure 47 II.2.2. Mesure de température de fuson fnssante 47 II.3. Valdaton du dspostf 53 II.3.1. Valdaton des mesures à presson atmosphérque : vérfcaton de la température 54 II.3.2. Valdaton des mesures sous presson 57 III. Mesure sous haute presson de la température de fuson de corps purs 61 III.1. Etude des n-alcanes, du n-undécane au n-ecosane 64 III.2. Etude de naphtènes : les alkylcyclohexanes 73 III.3. Etude d aromatques : les alkylbenzènes 83 III.4. Comparason des dfférentes famlles chmques 93 IV. Mesure sous haute presson de la température de fuson fnssante de systèmes synthétques 97 IV.1. Etude de systèmes bnares 100 IV.1.1. Etude du système {n-tétradécane + n-hexadécane} 102 IV.1.2. Etude du système {n-tétradécane + n-pentadécane} 112 IV.1.3. Etude du système {n-tétradécane + n-dodécylcyclohexane} 117 IV.1.4. Modélsaton des équlbres lqude solde des systèmes {n-c 14 + n-c 16 } et {n-c 14 + n-c 15 } 119 IV.2. Etude d une dstrbuton de paraffnes 138 IV.2.1. Résultats expérmentaux 138 IV.2.2. Comparason de la T ff à presson atmosphérque des dfférents systèmes étudés en phase rotatore 144 IV.2.3. Modélsaton des dstrbutons contnues de n-alcanes 147 6

8 Sommare IV.3. Etude du comportement d une cre paraffnque dssoute dans un solvant 153 IV.4. Concluson 157 V. Température de fuson fnssante de fludes réels complexes 159 V.1. Etude d un flude de type «desel» sous presson 162 V.2. Etude de condensats sous presson 164 V.3. Etude d une hule opaque à presson atmosphérque 167 V.4. Dscusson sur la talle des crstaux dans les fludes réels complexes 169 Conclusons 175 Bblographe 181 Annexe Densmètre Technque de remplssage et de mse en presson de la cellule Prncpe et étalonnage du densmètre Précson des mesures Valeur des masses volumques Caractérsaton des échantllons Résultats expérmentaux Représentaton par l équaton de Tat Représentaton des quanttés dérvées 212 Bblographe de l annexe 216 7

9 Sommare 8

10 Nomenclature Nomenclature des prncpaux symboles Nomenclature des prncpaux symboles AD Ecart moyen AAD Dévaton absolue moyenne a Terme attractf de l équaton d état b Covolume f Fugacté E g k j Enthalpe lbre d excès Coeffcent d nteracton bnare dans la règle de mélange sur a l M longueur moléculare Masse molare M eq Masse molare équvalente N C P P 0 P C Nombre d atomes de carbone Presson absolue Presson de référence Presson crtque P max Presson maxmale R T T C T cc T f T ff T P Phase solde rotatore Constante des gaz parfats Température Température crtque Température de crstallsaton commençante Température de fuson Température de fuson fnssante Phase solde trclnque T ref Température de référence ssue de la lttérature v v x Volume molare Volume molare partel Fracton molare 9

11 Nomenclature α ls β Terme correctf de l énerge d nteracton λ ls Phase solde orthorhombque Coeffcent de proportonnalté entre le volume molare partel en phase solde et le volume molare en phase lqude C P Varaton de capacté calorfque entre deux phases H Enthalpe de transton de phase T P Pente des courbes de lqudus, calculée entre P 0 et P max («pente moyenne») µ Potentel chmque φ ω γ λ j Coeffcent de fugacté Facteur acentrque Coeffcent d actvté Energe d nteracton entre les molécules et j Exposants 0 Relatf au corps pur L L 0 Relatf à la phase lqude Relatf à la phase lqude pure surfondue m Relatf à la fuson (de l anglas «meltng») S S 0 tr Relatf à la phase solde Relatf à la phase solde pure Relatf à la transton solde solde Indces l R Relatf au composé Relatf à la molécule la plus longue Relatf à la phase rotatore s Relatf à la molécule la plus courte (de l anglas «shorter») T Relatf à la phase trclnque 10

12 Introducton Introducton Ce traval a été réalsé au sen du Laboratore des Fludes Complexes (L.F.C.) de l Unversté de Pau et des Pays de l Adour, membre de l Unté Mxte de Recherche 5150 avec le Centre Natonal de la Recherche Scentfque et la socété TOTAL. Les thèmes abordés y sont varés et concernent pluseurs catégores de fludes, mas la grande majorté des études réalsées est relatve aux effluents d orgne pétrolère, ans qu à leurs composants et dérvés. Outre le développement de modèles thermodynamques, le laboratore a ms au pont de nombreux dspostfs expérmentaux permettant la caractérsaton de ces systèmes sous haute presson à travers l étude de dverses proprétés. C est le cas, par exemple, de proprétés de transport comme la vscosté ou la conductvté électrque, de proprétés volumétrques tels le coeffcent de compressblté et la masse volumque, ou de grandeurs thermophysques comme la capacté calorfque et la vtesse de propagaton des ondes ultrasonores. Certans dspostfs permettent également l étude de dépôts soldes de dfférentes natures (paraffnes, asphaltènes ou hydrates de gaz) et des équlbres de phase. C est dans ce derner domane que s nscrt le traval exposé dans ce mémore. Il concerne l étude des équlbres lqude solde dans les effluents pétrolers sous presson, et plus généralement, dans les mélanges contenant des paraffnes. Rappelons que, dans le géne pétroler, le terme «paraffne» désgne les alcanes qu sont soldes dans les condtons ambantes de température et de presson. Par extenson, l est également utlsé pour les alcanes lqudes susceptbles de crstallser dans les condtons opératores. Dans ce traval, nous désgnerons par «n-paraffne» tous les alcanes lnéares contenant au mons 11 atomes de carbone. La premère étude effectuée au laboratore sur ce sujet a concerné la formaton de dépôts paraffnques, également nommés «cres», dans les mélanges synthétques (Pauly (2000)). Par la sute, cette étude a été étendue par Sansot (2003) aux hules brutes et aux gaz à condensat. 11

13 Introducton L ntérêt suscté par les équlbres lqude solde de paraffnes provent des problèmes occasonnés lors de leur crstallsaton pendant l explotaton ou le transport des effluents pétrolers. La nature de ces problèmes dépend en fat de la quantté de paraffne solde présente dans le flude : s la fracton massque des alcanes de haut pods moléculare est mportante et s la température du système descend en deçà d une certane valeur que l on nomme «pont d écoulement», la phase solde est s développée qu elle emprsonne le lqude en équlbre pour former un gel. L écoulement du flude devent alors mpossble. s les paraffnes sont présentes en mondre proporton, la présence de partcules de cre au sen du flude entraîne une augmentaton de la vscosté et, de ce fat, un accrossement des pertes de charge. Il devent alors nécessare d augmenter la pussance des équpements de pompage pour mantenr un débt constant. En outre, pendant l écoulement, les crstaux de paraffnes ont tendance à se fxer sur les paros plus frodes des conduts de transport pus s agglomèrent entre eux, rédusant ans lentement le damètre offert au flude, jusqu à obstructon totale s aucune mesure préventve n est adoptée suffsamment tôt (Photo 1). Photo 1 Dépôt de cre dans un condut de transport. Lorsque de tels dépôts se forment dans les conduts, une nterventon curatve est nécessare pour évter la formaton d un bouchon. L utlsaton de solvants ou le chauffage des paros externes des canalsatons peuvent fare dsparaître les agrégats récents, mas un raclage mécanque avec nterventon humane est requs s le dépôt est trop conséquent, 12

14 Introducton entraînant l arrêt de toute la chaîne d explotaton (Photo 2). Ces solutons s avèrent effcaces mas sont partculèrement onéreuses, et engendrent des manques à gagner mportants. Photo 2 Extracton du dépôt de cre formé dans un condut de transport. Une alternatve à ces méthodes curatves consste à prévenr la formaton des partcules soldes. Outre l usage de revêtements nternes spécfques lmtant l accrochage des crstaux, les conduts de transport peuvent être solés, vore chauffés, pour mantenr le flude à une température supéreure à la température d apparton des cres. On peut également avor recours à des addtfs chmques, comme des nhbteurs, qu bloquent le phénomène de crstallsaton au stade de la nucléaton ou qu empêchent l agrégaton des crstaux. Ces méthodes préventves sont coûteuses à mettre en place, et une bonne connassance du comportement thermodynamque des fludes de gsement est mportante afn de n engager aucune dépense nutle qu résulterat d un mauvas dmensonnement. Pour cela, des smulatons dovent être effectuées à l ade de modèles thermodynamques prédctfs permettant de dresser le dagramme de phase des effluents pétrolers que l on souhate exploter, à partr d nformatons précses sur leur composton chmque. Cec nécesste non seulement des données fables relatves aux corps purs ntervenant dans la composton de ces fludes, mas également des mesures de température d équlbre lqude solde de systèmes réels 1 afn de confronter ces dernères aux valeurs obtenues par calcul, et ans valder les équatons mses en jeu dans les dfférents modèles. 1 Les expressons «systèmes réels» ou «fludes réels» désgnent, dans ce traval, tous les fludes naturels de composton complexe ssus de gsements (comme les hules brutes, les gaz à condensat, etc.), par opposton aux «systèmes synthétques» obtenus par le mélange de pluseurs corps purs en laboratore. 13

15 Introducton Dans le cadre de cette problématque, le traval présenté dans ce mémore s nscrt dans une perspectve expérmentale ; son but a été la mse au pont d un nouveau dspostf de mcroscope sous haute presson, destné à la mesure de la température de fuson fnssante de fludes paraffnques dans la gamme 0,1 100 MPa. Rappelons c que la température de fuson fnssante (T ff ) désgne la température à laquelle fondent les derners crstaux d un système dphasque flude + solde lors d un processus de mesure en réchauffement sobare. Il est mportant de la dfférencer de la température de crstallsaton commençante (T cc ), qu correspond à la température à laquelle apparaît le premer crstal lors du refrodssement d un système ntalement à l état monophasque flude. Comme nous le verrons par la sute, la pertnence de mesurer une T cc est dscutable lorsqu l s agt de rendre compte d un équlbre de phase lqude solde, en rason des effets de surfuson observés lors d un processus en refrodssement. Le premer chaptre de ce mémore présente les prncpales technques expérmentales exstantes qu permettent la mesure de température d équlbre lqude solde. Il soulgne leurs prncpales lacunes face à la mesure de T ff de fludes réels, lacunes qu nous ont condut à l élaboraton et l utlsaton d un mcroscope haute presson. Le deuxème chaptre décrt le dspostf expérmental développé au cours de ce traval et, en partculer, la cellule de mesure à hublots en saphr conçue spécalement pour cette applcaton. Il précse également le protocole de mesure permettant l accès à la température de fuson d un corps pur ou à la T ff de systèmes synthétques ou réels au moyen du mcroscope haute presson. Enfn, l ensemble des tests de valdaton auxquels a été soums le dspostf est présenté. Dans le trosème chaptre, les températures de fuson de quelques composés appartenant à tros famlles chmques dfférentes ont été mesurées en foncton de la presson : l s agt de n-alcanes, responsables de la formaton de cre paraffnque, et de n- alkylcyclohexanes et de n-alkylbenzènes, composés également présents dans les effluents pétrolers et suspectés d avor une nfluence sur l apparton des dépôts. L effet de la presson sur les courbes de transton lqude solde de ces corps purs dans le dagramme (T, P) a été plus partculèrement étudé. Indquons auss qu une annexe présente quelques données de masse volumque en foncton de la température et de la presson pour des composés de la famlle des n-alkylbenzènes. Ces mesures complètent un traval entreprs au laboratore dans le cadre des thèses de Et-Tahr (1993) et Dutour (2000) sur la caractérsaton des proprétés volumétrques des corps appartenant à cette famlle chmque. 14

16 Introducton Le quatrème chaptre de ce mémore concerne l étude de pluseurs systèmes synthétques, composés majortarement de n-alcanes, pour lesquels nous avons mesuré la température de fuson fnssante en foncton de la presson. Les résultats obtenus pour chaque système ont été modélsés et nous ndquons comment tenr compte de la présence de phases soldes de structures crstallnes dfférentes dans les calculs, notamment en ce qu concerne l nfluence de la presson sur la température de fuson fnssante. Enfn, le cnquème et derner chaptre expose les résultats obtenus pour dvers types de fludes réels (desel, gaz à condensat et hule brute), certans d entre eux présentant des opactés extrêmes ou des crstaux de très pette talle. Ces condtons d observaton partculèrement défavorables nous ont perms de meux cerner les possbltés et, de ce fat, les lmtes du dspostf expérmental développé au cours de ce traval. Pour termner, nous avons tenté d explquer pourquo les partcules soldes qu apparassent dans les effluents pétrolers ont des dmensons s rédutes par rapport à ceux que l on peut vor dans les systèmes synthétques. 15

17 Introducton 16

18 I. Présentaton des dfférentes technques expérmentales pour la détermnaton des équlbres lqude solde Chaptre I Présentaton des dfférentes technques expérmentales pour la détermnaton des équlbres lqude solde 17

19 Chaptre I 18

20 Technques expérmentales pour la détermnaton des équlbres lqude solde Pluseurs technques expérmentales sont communément utlsées dans les laboratores afn de détermner les équlbres de phase au sen d un système. Certanes sont dtes «analytques» alors que les autres sont qualfées de «synthétques». Les technques analytques consstent à prélever un échantllon du système dans un état d équlbre thermodynamque donné. Les dfférentes phases éventuellement en présence sont ensute séparées, pus analysées afn de connaître leurs compostons respectves. En effectuant pluseurs mesures, l est possble de caractérser de manère précse le comportement de phase du système dans tout le domane de température et de presson d étude. Le prncpal avantage des technques analytques résde dans le fat que le système est réellement à l équlbre au moment de la mesure, pour peu que l on at attendu suffsamment de temps avant de procéder à l échantllonnage. En revanche, deux nconvénents sont à sgnaler. D une part, l est nécessare de dsposer ntalement d une quantté mportante de flude afn d effectuer les multples analyses ndspensables pour décrre toute la gamme de température et de presson. D autre part, des dffcultés survennent lorsque l on s ntéresse aux équlbres lqude solde car la phase solde est généralement consttuée d agrégats de crstaux dssémnés dans la phase lqude. Le mélange ntal n est donc pas homogène, ce qu ne permet pas d assurer le prélèvement d un échantllon dont la composton est dentque à celle du système ntal. De plus, une fracton de lqude reste souvent pégée dans la matrce solde. Il n est donc pas possble de garantr une séparaton parfate des dfférentes phases en présence avant leur étude. Ces technques analytques sont donc peu adaptées à la mesure de températures d équlbre lqude solde et, de ce fat, nous nous sommes plutôt ntéressés aux méthodes synthétques. Les méthodes synthétques sont basées sur l observaton de l évoluton d un système au cours de sa transformaton, en réponse à une modfcaton de température, de presson ou de composton, et à repérer la transton de phase lqude solde au moment où elle a leu. 19

21 Chaptre I Pluseurs dspostfs expérmentaux permettent de détecter ce changement de phase grâce au suv d une grandeur mesurable, par exemple un sgnal calormétrque ou la valeur de la vscosté. D autres méthodes, plus subjectves car lées à l apprécaton du phénomène par l expérmentateur, sont basées sur une observaton vsuelle, comme c est le cas pour une cellule à vsblté ntégrale. Nous nous proposons c de présenter les méthodes synthétques les plus couramment ctées dans la lttérature et de dscuter de leur effcacté quant à la mesure de températures d équlbre lqude solde dans le cas partculer des effluents pétrolers. I.1. Détecton drecte par observaton vsuelle Les normes ASTM («Amercan Socety for Testng and Materals») D2500 et D3117 préconsent une observaton vsuelle pour détermner la température d apparton des cres dans les effluents pétrolers (Kruka et al. (1995)). Ces deux méthodes sont basées sur l utlsaton d une cellule transparente, d épasseur varable selon la norme, dans laquelle est contenu le flude à étuder, ce derner étant porté à une température suffsante pour qu l sot ntalement à l état monophasque lqude. La norme D2500 consste à tremper la cellule, d un damètre de 4 cm envron, dans un ban régulé à une température nféreure de 30 à 40 K à celle de l échantllon. Le dspostf ne prévot pas d agtateur magnétque, ce qu entraîne des mprécsons évdentes lées à l hétérogénété du système, auss ben au nveau thermque que chmque. De plus, la vtesse de refrodssement n est absolument pas maîtrsée alors qu elle joue un rôle mportant sur la qualté des mesures de température de crstallsaton commençante (Rønnngsen et al. (1991)). La norme D3117 utlse une cellule de dmenson plus rédute, de 2 cm de damètre, et un agtateur permet d homogénéser l échantllon. Mas la vtesse de refrodssement recommandée, d envron 1,5 K.mn -1, est trop élevée pour donner des valeurs fables de température de crstallsaton commençante, à cause du phénomène de surfuson nhérent à toutes les méthodes par refrodssement. Une cellule à vsblté ntégrale (Fgure I-1), permettant l observaton de transtons de phase à l œl nu, a été conçue au Laboratore des Fludes Complexes pour l étude d équlbres lqude vapeur sous presson jusqu à 50 MPa (Dardon (1992)). Sa concepton permet de 20

22 Technques expérmentales pour la détermnaton des équlbres lqude solde réguler la température de l échantllon de manère homogène et de travaller en réchauffement avec des rampes plus fables que 1,5 K.mn -1. Pauly (2000) a étendu son utlsaton à la mesure de températures de fuson fnssante de mélanges synthétques paraffnques Fgure I-1 Cellule saphr haute presson à vsblté ntégrale : (1) Entrée du flude, (2) Echantllon, (3) Cylndre creux en saphr, (4) Flude caloporteur, (5) Encente en verre, (6) Entrée du mercure (Dardon (1992)). Cette technque vsuelle, ben que subjectve, donne de bons résultats lorsqu l s agt de mesurer la température de transton lqude solde de corps purs, de systèmes bnares ou de mélanges synthétques plus complexes, transparents à l état monophasque lqude. En revanche, cette technque présente deux nconvénents lorsque l on s ntéresse à l étude des transtons lqude solde de fludes réels. D une part, la crstallsaton des paraffnes dans les effluents pétrolers donne nassance à des crstaux de très pette talle, de l ordre du mcromètre. Il est donc mpossble de les détecter à l œl nu avant que leur concentraton ne sot suffsamment élevée pour donner un aspect trouble à l échantllon. La subjectvté de la méthode est alors trop mportante pour obtenr des températures d équlbre reproductbles. 21

23 Chaptre I D autre part, cette technque ne peut être applquée à des hules pétrolères de couleur sombre, qu parassent totalement opaques pour des épasseurs d échantllon auss mportantes. I.2. Détecton par transmsson d un sgnal lumneux Pour rédure la subjectvté de la technque d observaton vsuelle drecte ndquée précédemment, l est possble d utlser un dspostf optque pour remplacer l opérateur human (Hammam et Ranes (1997), Kruka et al. (1995), Pauly (2000)). Les cellules d observaton sont habtuellement consttuées de matéraux métallques pour permettre une utlsaton sous presson, et sont munes de deux hublots transparents postonnés en vs-à-vs afn qu une source lumneuse monochromatque éclare l échantllon et que le sgnal transms pusse être récupéré par un capteur électronque. Le prncpe de détecton des transtons de phase lqude solde avec ce genre de dspostf est le suvant : lorsque le système se trouve à l état monophasque lqude, l ntensté du fasceau transms est mportante ; dès lors que la température d apparton des cres est attente, la crstallsaton des paraffnes provoque une forte atténuaton du sgnal, car chaque partcule solde en suspenson dffuse une parte de la lumère (Fgure I-2). Fgure I-2 Crstallsaton détectée par mesure de la transmsson d un sgnal optque et par mesure de presson dfférentelle P (cf. I.3) (Pauly (2000)). 22

24 Technques expérmentales pour la détermnaton des équlbres lqude solde Cette technque permet d obtenr d excellents résultats avec les systèmes synthétques, même complexes, et pourrat être utlsée dans le cas de fludes sombres en chosssant une source laser de couleur rouge et en rédusant suffsamment l épasseur d échantllon que dot traverser le fasceau lumneux. Néanmons, s l est possble de s affranchr des nconvénents lés à l opacté des fludes pétrolers, le problème relatf à la talle des crstaux demeure. En effet, pour que l atténuaton du sgnal lumneux sot perceptble, l est ndspensable que les crstaux soent de talle suffsante et forment des agrégats de plus de 10 µm de damètre, ce qu n est pas le cas lorsque le système se trouve juste en deçà de sa température de crstallsaton commençante. Hammam et Ranes (1997) ont comparé la sensblté de cette technque avec celle d un mcroscope à polarseurs crosés en mesurant la température de crstallsaton commençante d une hule brute à l ade des deux méthodes (le dspostf de mcroscope à polarseurs crosés est présenté dans le paragraphe I.8). Alors que les premers crstaux sont vsbles au mcroscope, le fasceau transms ne présente toujours pas d atténuaton brutale ; l faut attendre une température nféreure d envron 10 K pour assster à l effondrement de l ntensté lumneuse. Il est donc évdent que la technque de mesure par transmsson d un sgnal lumneux est nadaptée dans le cas d effluents pétrolers, car la crstallsaton n est pas suffsamment mportante à proxmté de la température d apparton des cres. Cette technque permet en réalté de détecter la phase d accrossement des crstaux et non l étape de nucléaton. Comme nous le verrons par la sute, la majorté des dspostfs dscutés dans ce chaptre présentent également ce défaut. I.3. Détecton par mesure de presson dfférentelle La méthode dynamque FP (de l anglas «Flter Pluggng») consste à détecter une varaton brutale de la presson dfférentelle P, mesurée en amont et en aval d un fltre de fable porosté, lors de l apparton de crstaux au sen d un flude en mouvement (Monger- McClure et al. (1999), Pauly (2000)). La Fgure I-3 présente un schéma du dspostf. Le système à étuder, ntalement à l état lqude, est contenu dans une cuve de grande capacté régulée en température. L ensemble est refrod très lentement de manère à ce que le système passe par une successon d états d équlbre thermodynamque. Une boucle de crculaton mune d une pompe prélève une parte du flude et l oblge à traverser un fltre de 23

25 Chaptre I fable porosté, habtuellement de 0,5 µm. Afn de perturber le mons possble l équlbre thermodynamque du système, l est mportant de ne prélever qu une fable fracton de l échantllon et d utlser un débt rédut, nféreur à 0,5 cm 3.mn -1, pour mnmser les contrantes de csallement subes par le flude au passage du fltre et favorser ans l agglomératon des crstaux. Lorsque ces derners apparassent et attegnent une talle suffsante, le fltre s obstrue rapdement, engendrant une augmentaton brutale de la presson dfférentelle P (Fgure I-2). La température du système correspond alors à sa température de crstallsaton commençante. P Fgure I-3 Schéma du dspostf de mesure de presson dfférentelle : (1) Réservor tampon, (2) Pompe de mse en crculaton, (3) Encente thermostatée, (4) Fltre de fable porosté. Cette technque peut être applquée auss ben à des fludes transparents qu à des hules opaques, dans des gammes de température et de presson relatvement étendues, qu dépendent prncpalement des lmtes d utlsaton des pompes de mse en crculaton. Toutefos, pluseurs nconvénents sont à prendre en consdératon : afn de garantr l équlbre thermodynamque du flude, l est essentel de dsposer d un volume d échantllon mportant, ce qu peut se révéler partculèrement onéreux dans certans cas; lorsque le flude présente une vscosté élevée, l est dffcle d utlser des fltres d auss fable porosté ; cette méthode ne peut fonctonner qu en refrodssement et un décalage de la température d équlbre lqude solde est susceptble d apparaître en rason du phénomène de surfuson ; 24

26 Technques expérmentales pour la détermnaton des équlbres lqude solde une quantté sgnfcatve d agrégats soldes dot être présente pour pouvor obstruer le fltre de manère effcace. Cette contrante n est généralement satsfate, dans le cas de fludes pétrolers, que pour des températures très nféreures à la température de crstallsaton commençante. Dans le cas d effluents pétrolers, ces deux derners ponts sont partculèrement défavorables à une mesure correcte de la température d équlbre lqude solde à l ade d un dspostf de presson dfférentelle. I.4. Détecton par mesure de vscosté Il est également possble de détecter une transton lqude solde dans un flude pétroler au moyen de mesures de vscosté (Kruka et al. (1995), Rønnngsen et al. (1991)). La plupart des hules brutes présentent un caractère newtonen lorsque leur température est au-dessus du seul de crstallsaton, excepton fate des hules extrêmement rches en asphaltènes, et leur vscosté dynamque peut généralement s écrre sous forme exponentelle, suvant l équaton d Andrade : η = Ea A exp RT (I-1) Par contre, en dessous de la température de crstallsaton, l apparton de partcules de cre en suspenson dans la phase lqude confère aux hules un comportement qu ne vérfe plus l équaton (I-1). Cec est faclement ms en évdence par une représentaton graphque, en traçant les vscostés dynamques apparentes mesurées expérmentalement en foncton de l nverse de la température dans un dagramme sem-logarthmque. La température de crstallsaton correspond au pont à partr duquel la courbe = f ( 1/T ) η n est plus lnéare. Il est possble d utlser cette méthode pour mesurer la température de crstallsaton commençante de fludes transparents ou opaques, mas comme pour les technques précédentes, une certane quantté de solde dot se former avant que l on pusse observer un 25

27 Chaptre I écart sgnfcatf à l équaton d Andrade. En effet, pour des suspensons dluées, la vscosté dynamque peut s écrre, d après l équaton d Ensten : ( 1 2, φ) η = η (I-2) où φ est la fracton volumque de la phase solde et η 0 la vscosté de la phase lqude. Comme les masses volumques des phases lqude et solde sont de valeurs vosnes, la fracton volumque φ de la phase solde peut être assmlée en premère approxmaton à sa fracton massque. Ans, s l on suppose qu une dévaton de 2,5% par rapport à l équaton d Andrade est nécessare pour détermner la transton lqude solde, cela correspond au moment où une fracton de 1% de solde est déjà présente dans le système. Ce pourcentage paraît fable de prme abord mas une fracton massque de solde entre 1 et 2% est suffsante pour bloquer totalement l écoulement du flude (Coutnho et al. (2002), Fogler et al. (1999), Holder et Wnkler (1965), Roehner et Hanson (2001)). La température de crstallsaton mesurée de cette manère est donc névtablement sous-estmée, et correspond davantage au pont d écoulement. I.5. Détecton par mesure acoustque L étude de la propagaton d ondes acoustques dans un mleu fournt de nombreuses nformatons sur les proprétés thermodynamques de ce derner et permet notamment de détecter d éventuels changements de phase lqude solde. La technque la plus smple consste à mesurer la vtesse de propagaton d ondes ultrasonores au sen d un échantllon monophasque lqude, tout en modfant les paramètres presson ou température. Lorsque la courbe de transton lqude solde est traversée, les proprétés du système sont modfées du fat de l apparton de la phase solde. Dans le cas d un corps pur, la crstallsaton massve de l échantllon crée une dscontnuté dans le tracé de la célérté ultrasonore en foncton de la température. Malheureusement, pour un système plus complexe pour lequel la formaton de la phase solde est plus progressve, cette technque n est pas suffsamment précse pour mesurer la température de crstallsaton commençante. 26

28 Technques expérmentales pour la détermnaton des équlbres lqude solde Une améloraton utlsant une technque de comparason de phase sous haute presson a été mse au pont au laboratore (Planter (2002)) à partr des travaux de Lu et al. (1998). Un transducteur pézoélectrque, excté par un générateur de tenson snusoïdale, génère des ondes acoustques qu traversent l échantllon à étuder. Un second transducteur réceptonne les perturbatons et les convertt en sgnal électrque. Ce derner est comparé à la tenson du générateur afn de calculer le déphasage entre les deux sgnaux. Lorsque les proprétés du système varent de manère mportante, comme par exemple lors d une transton lqude solde, le sgnal de phase obtenu montre un décrochage (Fgure I-4). U S (Volt) Sgnal de phase avec crstallsaton Sgnal de phase sans crstallsaton Temps (s) Fgure I-4 Décrochage du sgnal de phase obtenu par méthode acoustque lors de la crstallsaton d un système bnare dssymétrque (Planter (2002)). Cette méthode très précse a été utlsée pour la mesure d équlbres lqude lqude (Lu et al. (1999)) ans que pour la détecton de seuls de floculaton d asphaltènes dans des hules brutes (Carrer et al. (2000)). L usage d un tel dspostf est également possble pour la mesure de températures de transton lqude solde (Planter (2002)), mas seul le système bnare {n-heptane + n-octadécane}, fortement dssymétrque, a été étudé. L effcacté de cette méthode reste donc ncertane quant à la capacté de déceler la crstallsaton de paraffnes dans une hule brute. D après Coutnho et Dardon (2005), l nterprétaton du sgnal de sorte est lon d être évdente et, comme pour toutes les 27

29 Chaptre I technques décrtes précédemment dans ce chaptre, une quantté mportante de phase solde dot se former pour que le sgnal acoustque sot modfé de manère sgnfcatve. I.6. Détecton par mesure calormétrque Les technques calormétrques font parte des méthodes les plus utlsées pour mesurer les températures de transton lqude solde de systèmes paraffnques, en rason des fortes enthalpes de crstallsaton de ces composés. Elles permettent également de mesurer les températures d éventuelles transtons solde solde et d accéder aux enthalpes de toutes ces transformatons. En outre, elles ne nécesstent qu une quantté partculèrement fable d échantllon. La technque la plus répandue est l analyse enthalpque dfférentelle, plus communément désgnée par l acronyme DSC (de l anglas «Dfferental Scannng Calormetry»). Elle repose sur le fat qu un système qu subt une transton de phase absorbe ou dégage de la chaleur selon le caractère endothermque ou exothermque de la transformaton. Comme nous l avons déjà vu, l est préférable d évter les processus de mesure en refrodssement pour s affranchr des effets de surfuson. Nous nous lmterons c à la descrpton d un protocole en réchauffement : le système ntalement à l état solde sera amené jusqu à son pont de fuson, jusqu à transformaton complète. Le système à étuder est placé dans un creuset scellé, à l ntéreur du calormètre DSC. Un deuxème creuset, appelé creuset de référence, est vde ou empl d un composé exempt de toute transformaton dans la gamme de température d étude. Le calormètre chauffe alors de manère ndépendante les deux contenants suvant une rampe de température mposée, en ajustant les flux thermques fourns à chacun des creusets de manère à ce que ces derners soent à la même température. Une fos que le régme permanent est attent, ces flux sont constants. Lorsque la transformaton de phase de l échantllon débute, le calormètre augmente la pussance de chauffe du creuset correspondant afn de compenser l absorpton de chaleur lée à la fuson. Ce phénomène se manfeste sur le sgnal de sorte par un pc endothermque et l est possble de détermner la température de transton par l ntersecton de la lgne de base avec la tangente au premer pont d nflexon (Fgure I-5). Par ntégraton de la courbe, on peut également avor accès à la valeur de l enthalpe de fuson de l échantllon. 28

30 Technques expérmentales pour la détermnaton des équlbres lqude solde Dfférence de flux thermque T f Température Fgure I-5 Thermogramme représentant un pc endothermque, obtenu lors de la fuson d un corps pur par DSC. Les travaux de Kok et al. (1996) semblent montrer que les températures de fuson fnssante de certanes hules mesurées au moyen d un dspostf de DSC sont plus précses que celles obtenues par vscosmétre (cf. I.4) ou par mcroscope à polarseurs crosés (cf. I.8). Pourtant, l analyse enthalpque dfférentelle présente quelques nconvénents lorsqu l s agt d étuder les températures de fuson fnssante sous haute presson d effluents pétrolers. Tout d abord, la transmsson de la presson à l échantllon au sen du calormètre n est pas toujours possble, à mons de dsposer d un calormètre de type Calvet par exemple (Bessères (1999)). En général, ces derners ne peuvent fonctonner en deçà de la température ambante, sauf équpement partculer. Indquons que le laboratore s est doté tout récemment d un dspostf capable de fonctonner sous presson et à basse température (jusqu à 238,15 K). Ensute, les technques calormétrques sont oblgatorement dynamques et les condtons d équlbre thermodynamque ne peuvent être toujours garantes. Ce problème est accentué lors de l étude d hules pétrolères, dont les cnétques de transformaton sont souvent très fables. Pour obtenr des mesures plus précses, l faudrat rédure la vtesse de chauffe, au rsque de noyer totalement le sgnal correspondant à la transformaton de phase dans le brut de la lgne de base. 29

31 Chaptre I Enfn, le taux de crstallsaton au vosnage du pont de fuson fnssante est un paramètre détermnant pour caractérser la précson d une mesure de T ff par DSC. Ans, en foncton de la composton de l échantllon et de l allure de sa dstrbuton en n-alcanes, une quantté plus ou mons mportante de phase solde sera présente juste en dessous du pont de fuson fnssante. Comme le montrent les travaux de Coutnho et Dardon (2005), plus la dstrbuton est longue, plus la température de fuson fnssante mesurée par calormétre est sous-estmée par rapport à la température d équlbre réelle. En effet, la fracton de phase solde présente au vosnage du pont de transton est trop fable pour que le sgnal calormétrque déve de manère sgnfcatve de la lgne de base. I.7. Détecton par mesure de spectre nfrarouge La méthode FTIR, de l anglas «Fourer Transform Infrared», consste à éclarer l échantllon avec un fasceau nfrarouge et à mesurer le spectre d absorpton correspondant, assocé aux vbratons moléculares du système. L étude de mélanges paraffnques se fat à l ade d un fasceau dont les multples radatons permettent de balayer l espace des nombres d onde comprs entre 735 et 715 cm -1. En foncton du nombre de phases présentes dans l échantllon, le spectre d absorpton est dfférent, comme l llustre la Fgure I-6 extrate des travaux de Roehner et Hanson (2001). A l état lqude, on dstngue un seul pc d absorpton aux alentours de 720 cm -1 ; lorsqu une phase solde orthorhombque se forme, un second pc est vsble autour de 730 cm -1. La détermnaton de la température de fuson fnssante de l échantllon requert le calcul de l absorbance totale à chaque température. Par ntégraton des spectres présentés sur la Fgure I-6, on obtent la courbe de la Fgure I-7, représentant l absorbance totale en foncton de la température. La transton de phase est alors faclement repérée par la rupture de pente à 20 C. L exemple présenté c-dessus correspond à un mélange synthétque, pour lequel la mesure ne pose pas de problème : la rupture de pente est nette et la valeur de la température d équlbre lqude solde peut être donnée sans ambguïté. En revanche, la varaton de l absorbance totale en foncton de la température dans le cas d hules brutes (Roehner et Hanson (2001)) est sensblement plus délcate à nterpréter. En effet, lorsque la formaton de la phase solde est très progressve, les ponts expérmentaux ne présentent pas une telle 30

32 Technques expérmentales pour la détermnaton des équlbres lqude solde lnéarté et la rupture de pente n est plus auss faclement décelable. La détermnaton de la température de lqudus peut alors devenr mprécse vore mpossble. Fgure I-6 Spectre d absorpton d un mélange synthétque (Roehner et Hanson (2001)). Fgure I-7 Absorbance en foncton de la température, obtenue par ntégraton des courbes présentées sur la Fgure I-6. La température de crstallsaton commençante est donnée par l ntersecton des deux partes lnéares (Roehner et Hanson (2001)). 31

33 Chaptre I I.8. Détecton par mcroscope à polarseurs crosés La technque de mcroscope à polarseurs crosés ou CPM (de l anglas «Cross Polarzaton Mcroscopy»), habtuellement employée à presson atmosphérque, est une améloraton des technques vsuelles présentées au début de ce chaptre (cf. I.1 et I.2). L observaton de l échantllon à étuder est facltée par l utlsaton d un mcroscope optque doté d un jeu de polarseur analyseur. Le dspostf expérmental et le protocole permettant la mesure de températures d équlbre lqude solde sont décrts plus en détal dans le chaptre II de ce mémore. D après pluseurs auteurs (Coutnho et Dardon (2005), J et al. (2004), Monger- McClure et al. (1999), Rønnngsen et al. (1991), Young et Schall (2001)), cette technque est consdérée comme étant l une des plus précses pour l étude des transtons lqude solde. Les températures de fuson fnssante mesurées au moyen d un mcroscope sont supéreures à celles obtenues par d autres technques, parfos de plus de 10 K. Le prncpal avantage de la détecton par mcroscope à polarseurs crosés est de permettre la vsualsaton de partcules soldes de très pette talle, de l ordre du mcromètre, en utlsant un dspostf optque adapté. Ans, l est possble d observer des crstaux proches de leur stade de nucléaton, alors que la plupart des autres technques ne permettent de repérer qu un stade avancé de crossance crstallne, généralement à une température plus basse (Hammam et Ranes (1997)). En théore, l est également possble de détecter une transton lqude solde dès l apparton du tout premer crstal, contrarement aux autres technques qu nécesstent une fracton plus mportante de phase solde. Mas en réalté, le seul de percepton de l œl human lmte quelque peu ces possbltés (Young et Schall (2001)) et la subjectvté de la mesure engendre néluctablement des erreurs lées à l opérateur. Rønnngsen et al. (1991) ont estmé que la reproductblté des mesures réalsées avec cette méthode par des opérateurs dfférents état de l ordre de 2 K. I.9. Concluson Dans ce premer chaptre, nous avons décrt succnctement les prncpales technques utlsées dans le cadre de l étude des équlbres lqude solde. Leur effcacté n est pas à 32

34 Technques expérmentales pour la détermnaton des équlbres lqude solde mettre en doute quant à la mesure de températures de fuson de corps purs ou de systèmes synthétques. Mas lorsqu l s agt d étuder des systèmes auss complexes que les fludes pétrolers, elles s avèrent lmtées en rason de deux problèmes récurrents : - d une part, l opacté souvent extrême des hules brutes lmte rapdement l usage des technques élaborées pour les systèmes translucdes. C est le cas, par exemple, de la technque vsuelle utlsant une cellule saphr, qu devent totalement neffcace pour un système trop opaque. La technque de détecton par transmsson de lumère peut également souffrr de ce handcap quand la cellule de mesure utlsée a des dmensons trop mportantes. - d autre part, les technques permettant des mesures «en aveugle» comme la calormétre ou la vscosmétre sont mprécses à cause de la talle très rédute des partcules soldes dans les effluents pétrolers et de leur crstallsaton trop progressve en dessous de la température de lqudus. A mons que le flude étudé sot très paraffnque et que la dstrbuton en n-alcanes ne sot pas trop large, ces technques sous-estment le vértable pont de fuson fnssante, car elles ne détectent la transton lqude solde qu au moment où une quantté mportante de solde est formé au sen du flude. Au vu de ces consdératons, l nous a semblé mportant de paler en prorté le second pont, lé à la talle rédute des crstaux. Pour cela, une méthode basée sur l utlsaton d un mcroscope optque semble être une soluton convenable car la détecton des partcules soldes est possble juste après le stade de nucléaton, même s elles sont présentes en fable quantté. De plus, l opacté des hules brutes n est pas réellement un problème car l épasseur de l échantllon contenu entre lame et lamelle est suffsamment fne pour que la lumère pusse la traverser. En revanche, la mse sous presson du système n est pas possble dans la confguraton habtuelle d un mcroscope commercal usuel. Nous nous proposons donc, au cours de ce traval, de développer un dspostf de mcroscope à polarseurs crosés permettant d étuder des fludes pétrolers sous presson grâce à l élaboraton d une cellule de mesure spécfque. L ntégralté de ce dspostf est présentée dans le chaptre suvant. 33

35 Chaptre I 34

36 II. Développement de la méthode de mesure de la température de fuson fnssante par mcroscope sous presson Chaptre II Développement de la méthode de mesure de la température de fuson fnssante par mcroscope sous presson 35

37 Chaptre II 36

38 Mesure de la température de fuson fnssante par mcroscope sous presson L utlsaton d un mcroscope optque est commune en chme physque pour observer les transtons lqude solde à presson atmosphérque, dans le but de meux comprendre les mécansmes de formaton des crstaux : talle et forme des partcules soldes, crossance dendrtque (Hollander et al. (2001)), transton de phase solde solde (Honda et al. (2003)), mgraton du solvant (Cordoba et Schall. (2001)), etc. Outre le dspostf optque, l est nécessare d avor une cellule de mesure adaptée qu, suvant le phénomène que l on souhate mettre en évdence ou la grandeur que l on cherche à quantfer, permet d mposer au système sot un gradent thermque, sot une température varable mas homogène. C est cette dernère contrante qu a été chose dans ce traval afn d élaborer une cellule destnée à la mesure de températures d apparton ou de dsparton des cres au sen d un flude. D autre part, s l on souhate rendre compte auss de l effet de la presson sur les courbes de transton de phase, l est ndspensable de concevor le dspostf de sorte qu l sot capable de supporter des pressons élevées. Il faut également que la cellule d étude sot résstante à l agressvté chmque des composés corrosfs présents dans les effluents pétrolers et qu elle pusse permettre l observaton d échantllons d hules brutes par transmsson de lumère, malgré leur aspect opaque. La premère parte de ce chaptre décrt l ntégralté du dspostf expérmental ms au pont au cours de ce traval (Dardon et al. (2002)). La cellule dédée à la mesure des températures d équlbre lqude solde à presson atmosphérque est d abord détallée pus son adaptaton sous haute presson est présentée. Les caractérstques technques du mcroscope, lées non seulement aux systèmes à observer, mas auss aux contrantes mposées par la géométre des cellules de mesure, sont précsées dans le paragraphe relatf au matérel d observaton, dans lequel sont également décrts les équpements vdéo et nformatque. Le protocole expérmental assocé au dspostf de mcroscope sous presson est exposé dans une deuxème parte de ce chaptre. Ben que la démarche reste globalement la même quelle que sot la nature du système étudé (corps pur, mélange synthétque ou flude réel), certanes modfcatons y sont apportées pour adapter la mesure à chacun des cas ctés. 37

39 Chaptre II Enfn, la trosème et dernère parte de ce chaptre présente l ensemble des tests auxquels a été soumse la cellule de mesure sous presson afn de valder la technque. En effet, lorsqu un nouveau dspostf expérmental est ms au pont, l est prmordal d en vérfer la valdté en effectuant des mesures de contrôle dont les résultats sont dsponbles dans la lttérature. Dans le cas présent, l a fallu s assurer que les paramètres température et presson étaent correctement maîtrsés, en travallant dans un premer temps sur des systèmes bnares à presson atmosphérque, et dans un second temps sur des corps purs sous presson. II.1. Dspostf expérmental II.1.1. Cellule de mesure à presson atmosphérque La premère exgence requse pour une cellule destnée à la mesure de températures d équlbre lqude solde est de pouvor réguler la température de l échantllon de manère homogène. En effet, s un trop fort gradent thermque apparaît au sen du système, l n est plus possble de caractérser sa température d ensemble avec précson. Il faut également, pour des rasons pratques, que toute modfcaton de la température de consgne effectuée sur le régulateur thermque sot répercutée sur le flude étudé avec un temps de réponse relatvement court. Dans ce but, la cellule de mesure à presson atmosphérque, dont le schéma est présenté sur la Fgure II-1, a été conçue par l assemblage de deux blocs de laton, dans lesquels ont été usnés des canaux permettant la crculaton d un lqude caloporteur chargé de la régulaton thermque de l ensemble. L allage chos (cuvre majortare + znc) pour la fabrcaton de la cellule permet, de par sa forte conductvté thermque, d assurer un bon transfert de chaleur entre tous les composants. La température du flude caloporteur est contrôlée par un cryothermostat à mmerson de stablté 0,01 K. La mesure de la température du système se fat au moyen d une sonde Pt 100 Ω, de précson ± 0,2 K, logée dans un dogt de gant réalsé dans le corps de la cellule. L échantllon à étuder est placé entre un jeu de lame et lamelle en verre, et l ensemble est nséré entre les deux blocs de laton, dans une encoche prévue à cet effet. L observaton au mcroscope se fat alors par deux ouvertures traversant chaque bloc de part en part et permettant le passage de la lumère au travers de l échantllon. Il est à noter que, pour mesurer correctement des températures d équlbre lqude solde, les deux lames de verre ne dovent 38