Insertion et adsorption du sodium par les carbones^(*)

Laboratoire de Métallurgie et Chimie du solide, associé au CNRS n° 26, 1, rue Grandville, 54-Nancy., France.

Résumé

On aborde sous un aspect fondamental le problème de la corrosion des carbones par le sodium, en cherchant à préciser les rôles de l’adsorption et de l’insertion. On fait appel à la thermogravimétrie (tracé d’isothermes), aux analyses chimique et radiocristallographique.

L’adsorption, suivie de condensation capillaire, se produit sur tous les types de carbone; elle possède la particularité de s’étendre à une porosité ordinairement inaccessible.

Dans le cas des cokes durs, pour lesquels il n’y a pas insertion, les isothermes s'apparentent au type IV BET. Le sodium ne s’insère dans le graphite qu’en présence d’impuretés. Dans les cokes tendres, l’insertion prédomine : on reconnaît des composés du 1er, 3°, 5e et 8e stade, d’autant plus pauvres en sodium que les cokes sont mieux graphités.

Abstract

The sodium-carbon interactions are fundamentally approached with reference to adsorption and insertion. Thermogravimetry (determination of isotherms) chemical analysis and X-ray diffraction are used.

Adsorption and capillary condensation occur in every class of carbon, and extend to a porosity closed to helium. There is no insertion in hard carbons, and the isotherm sorption curves are of BET type IV.

Insertion in graphite occurs only in the presence of impurities.

In soft carbons, insertion prevails : 1st, 3rd, 5th and 8th stage compounds are formed, which are poorer in sodium as the degree of graphitization is higher.