Nader Nciri, Suil Song, Namho Kim et Namjun Cho*
Cette recherche fournit de nouvelles informations sur la composition chimique de la Gilsonite afin de déterminer ses propriétés qui peuvent aider dans les voies de raffinage et de traitement de la ressource naturelle. La Gilsonite, bitume asphaltique naturel, est constituée d'un mélange complexe de composés organiques. Il a été collecté dans le bassin d'Uinta près de la ville de Bonanza, dans l'Utah. L'objectif de ce travail est d'obtenir une image plus complète de la structure moléculaire de la Gilsonite, très importante dans l'industrie de transformation des carburants, en faisant correspondre et en interprétant les résultats de différentes techniques. La Gilsonite a été caractérisée par analyse élémentaire (EA) pour déterminer les concentrations de C, H, N, S et O, par spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR) pour une analyse comparative des structures chimiques, par spectroscopie de résonance magnétique nucléaire de l'hydrogène (1H RMN) pour déterminer les fractions d'hydrogène aliphatique et aromatique, et par chromatographie sur couche mince-détection par ionisation de flamme (Iatroscan TLC-FID) pour quantifier les hydrocarbures saturés et aromatiques et les fractions de résine/asphaltène. Français Les résultats ont été évalués en combinaison avec les données géologiques disponibles et avec quelques bitumes pour évaluer, chimiquement, les mécanismes possibles de la formation de la gilsonite. Un faible rapport atomique hydrogène/carbone (1,44), une faible teneur en soufre (0,27 % en poids) et une teneur élevée en azote (3,25 % en poids) étaient les principales caractéristiques de la gilsonite du bassin d'Uinta. La FTIR a révélé la présence d'alcanes, de cycles aromatiques, de cycles phényles, d'alcools, de groupes carbonyles, de sulfoxydes organiques et de sels de sulfate, confirmant le fait que la gilsonite est composée de constituants polycycliques de poids moléculaire élevé comprenant des hétéroatomes d'azote, de soufre et d'oxygène. De même, la FTIR a prouvé que la gilsonite comprend l'empreinte digitale des minéraux argileux. Les données d'Iatroscan ont montré de manière intéressante que la gilsonite contient une quantité considérable d'asphaltènes (79,7 % en poids) et une quantité nulle d'aromatiques (0 % en poids). Alors que les rendements en saturés et en résines ne représentent que 1,6 % en poids et 18,7 % en poids, respectivement. De plus, la méthode SARA a estimé que la gilsonite est extrêmement instable (indice d'instabilité colloïdale, CII = 4,34). Les mesures de RMN du proton ont indiqué que la fraction d'hydrogène aliphatique est d'environ 95,38 % et la fraction d'hydrogène aromatique d'environ 4,62 %.