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La stabilité de matrices vitreuses enrichies en éléments métalliques, notamment en plomb, est à l'heure actuelle un problème majeur à la fois dans le domaine de l'environnement (stockage des déchets ultimes, devenir des déchets industriels…), de la santé publique (cristal alimentaire) et dans le domaine de la conservation du patrimoine (préservation de verres, de céramiques plombifères glaçurées…).

Trois axes ont été proposés dans le déroulement de la thèse :

• Poursuite des analyses dans des milieux acides ou basiques simples sur du long terme
• Tests de lixiviation en milieux de stockage simulés
• Modélisation de la cinétique d'altération dans des cas simples
  

Des tests de comportement de deux types de verre, plus ou moins riches en plomb, ont été mis en place sur des temps d'attaque allant de une heure jusqu'à trois mois. Les phénomènes étudiés seront quantifiés à l'aide de diverses méthodes analytiques de surface ou de caractérisation de gradients dans la matière (MEB, MET, RBS, SIMS, TRELIBS). Les solutions d'attaque seront quant à elles analysées par ICP et des analyses permettant d'obtenir les caractéristiques physiques de la couche sont également prévues.
Objectifs :

• 
  Développement et évolution de la couche d'altération à la surface du verre dans des milieux proches des milieux d'utilisation du matériau.
• Cinétique de relargage du plomb dans des milieux simples et compatibles avec les produits alimentaires, dans des milieux basiques simulant les lavages. Calculs de vitesses de diffusion et premières modélisations.
• Compréhension et influence du rôle du plomb dans le réseau vitreux.

Le choix se porte actuellement sur une double approche : une solution dans laquelle on procède à des ajouts contrôlés de phosphates et de citrates, ainsi qu'un milieu d'environnement simplifié (sable ou craie avec divers ajouts).
Objectifs :

• Comportement du plomb dans des milieux de stockage potentiels (décharge industrielle, barrières de confinement…).
• Donner aux industriels des repères afin qu'ils puissent mieux répondre aux directives et aux recommandations en matière d'environnement (cf Livre blanc de la CEE " Stratégie concernant la future politique dans le domaine des substances chimiques ").
• Comparaison avec des analogues archéologiques, verres mais surtout glaçures plombifères de composition, d'âge et d'histoire variables (de l'époque romaine à la renaissance) ce qui nécessitera la mise en œuvre de techniques d'analyse non destructives (MEB, Raman, diffractométrie, TRELIBS…).

Etablir des bilans matières et énergétiques, proposer des mécanismes réactionnels à partir de données cinétiques et thermodynamiques (coefficient de diffusion, densité…) ainsi que des propriétés de transport des éléments dans la matrice vitreuse.