Fractionnement des isotopes du carbone et de l'oxygène, obtenu par physisorption du dioxyde de carbone

¹ Institut Central de Recherche pour la Physique Académie Hongroise des Sciences, Budapest.
² Département de Génie Isotopique, Centre d'Etudes Nucléaire de Saclay.

Résumé

Les données thermodynamiques et cinétiques relatives au fractionnement isotopique du carbone et de l'oxygène lors de la physisorption de CO₂, ont été établies en fonction de la température et vis à vis de tamis moléculaire.

A température inférieure à 100 °C, le carbone 13 se concentre en phase gazeuse et l'oxygène 18 en phase adsorbée. Le facteur de séparation isotopique α_i est défini par le rapport :

[math]

A — 78 ° C par exemple, α_i est voisin de 1,001 pour ¹³CO₂ et de 0,995 pour ¹²C ¹⁸O ¹⁶O tandis que les hauteurs équivalentes à un plateau théorique de colonnes de chromatographie s'élèvent à plusieurs millimètres, dans nos conditions.

Nos résultats et leur méthode d'établissement sont comparés à ceux de la littérature. Ils nous permettent de discuter des applications des fractionnements isotopiques et de souligner l'intérêt fondamental de notre travail.

Abstract

Thermodynamic and kinetic data for the isotopic carbon and oxygen effects observed when CO₂ is physisorbed on molecular sieve, were determined as a function of temperature.

Below 100 °C, ¹³C and ¹⁸O are concentrated respectively in gas and adsorbed phases.

The isotopic separation factor α_i; is defined by:

[math]

At — 78 °C, α_i equals 1,001 for ¹³CO₂

α_i equals 0,995 for ¹²C ¹⁸O ¹⁶O

Equivalent theoretical plate heights are of the order of several millimeters, in our conditions.

The results are compared with previous data and the fundamental and applied implications of the present work are discussed.