10
Chapitre 1
2.1.1.1. Porosité interne
La porosité interne d’un grain ou porosité intraparticulaire, %, (particleporosity)
est définie comme le rapport entre le volume gazeux renfermé par le grain et son volume géométrique apparent, Vg. Si le volume réellement occupé par le solide est symbolisé par Vs, la porosité interne est définie par :
Elle dépend de la nature même du matériau mais aussi des traitements mécaniques, thermiques ou chimiques qu’il a subis préalablement. La porosité intraparticulaire se subdivise en porosité ouverte (accessible aux fluides) et en porosité
fermée (inaccessible à tous les fluides), la porosité totale étant la somme de ces deux
porosités. Selon la classification de l’IUPAC {International Union of Pure and
Applied Chemistrÿp les pores sont classés en trois catégories. Les :
• micropores dont les tailles sont inférieures à 2 nm ;
• mésopores qui ont des tailles comprises entre 2 et 50 nm ;
• macropores dont les tailles sont supérieures à 50 nm.
2.1.1.2. Porosité externe
La porosité externe ou interparticulaire, £, (bed porosity) se rapporte à une
couche constituée de l’ensemble des particules entassées d’une certaine façon. Elle
représente le taux de vide moyen entre les grains de la couche de volume Vc. Elle se
définit comme le rapport du volume occupé par les vides sur le volume total de la
couche, c’est-à-dire le volume de phase gazeuse mobile occupant les interstices laissés
par les n particules du lit, Vf, et le volume total de la couche de solide, Vc, appelé aussi
volume apparent, Va. La porosité externe peut donc être symbolisée par les
expressions suivantes.
V.-nV,
V.-nV,
yf
Ve
Va
V.
(1.2)
Elle dépend de la forme des particules, de leur distribution de tailles et de la
façon dont la couche a été constituée (vrac, tassements, vibrations, etc.). Elle dépend
aussi de 1 effet de paroi (effet de frottement supplémentaire contre la paroi avec alignement des particules le long de la paroi). Celui-ci est d’autant plus important que
1 on se rapproche de la paroi. La porosité peut être déterminée par la mesure des
masses volumiques vraie et apparente (cf. équation 1.7) mais est difficile à déterminer
avec précision avec cette méthode. On préfère utiliser les méthodes porosimétriques
au meicure ou au gaz. La porosité externe de quelques matériaux usuels est indiquée
dans le tableau 1.1.
Chapitre 1
2.1.1.1. Porosité interne
La porosité interne d’un grain ou porosité intraparticulaire, %, (particleporosity)
est définie comme le rapport entre le volume gazeux renfermé par le grain et son volume géométrique apparent, Vg. Si le volume réellement occupé par le solide est symbolisé par Vs, la porosité interne est définie par :
Elle dépend de la nature même du matériau mais aussi des traitements mécaniques, thermiques ou chimiques qu’il a subis préalablement. La porosité intraparticulaire se subdivise en porosité ouverte (accessible aux fluides) et en porosité
fermée (inaccessible à tous les fluides), la porosité totale étant la somme de ces deux
porosités. Selon la classification de l’IUPAC {International Union of Pure and
Applied Chemistrÿp les pores sont classés en trois catégories. Les :
• micropores dont les tailles sont inférieures à 2 nm ;
• mésopores qui ont des tailles comprises entre 2 et 50 nm ;
• macropores dont les tailles sont supérieures à 50 nm.
2.1.1.2. Porosité externe
La porosité externe ou interparticulaire, £, (bed porosity) se rapporte à une
couche constituée de l’ensemble des particules entassées d’une certaine façon. Elle
représente le taux de vide moyen entre les grains de la couche de volume Vc. Elle se
définit comme le rapport du volume occupé par les vides sur le volume total de la
couche, c’est-à-dire le volume de phase gazeuse mobile occupant les interstices laissés
par les n particules du lit, Vf, et le volume total de la couche de solide, Vc, appelé aussi
volume apparent, Va. La porosité externe peut donc être symbolisée par les
expressions suivantes.
V.-nV,
V.-nV,
yf
Ve
Va
V.
(1.2)
Elle dépend de la forme des particules, de leur distribution de tailles et de la
façon dont la couche a été constituée (vrac, tassements, vibrations, etc.). Elle dépend
aussi de 1 effet de paroi (effet de frottement supplémentaire contre la paroi avec alignement des particules le long de la paroi). Celui-ci est d’autant plus important que
1 on se rapproche de la paroi. La porosité peut être déterminée par la mesure des
masses volumiques vraie et apparente (cf. équation 1.7) mais est difficile à déterminer
avec précision avec cette méthode. On préfère utiliser les méthodes porosimétriques
au meicure ou au gaz. La porosité externe de quelques matériaux usuels est indiquée
dans le tableau 1.1.