Complexation de l'americium(III) avec l'acide citrique

International audienceL’étude de la spéciation des actinides en présence d’acides alpha-hydroxycarboxylate est cruciale aussi bien pour le retraitement du combustible que pour le stockage des déchets nucléaires : d’une part, cette famille de molécule est envisagée dans les procédés de séparation des actinides mineurs en tant qu’agent complexant ou agent tampon en phase aqueuse (notamment pour la séparation de l’américium seul), et d’autre part, elle constitue une partie importante des produits de dégradation de la cellulose. Dans ce double contexte, le comportement et la complexation de l’américium avec l’acide citrique, un des représentants de cette famille de ligand, a été étudié. Certaines études se sont déjà intéressées au système Am(III)-acide citrique, mais ces dernières sont bien souvent incomplètes du fait de la complexité du système, avec une coordination possible par trois fonctions acide carboxyliques et une fonction hydroxyl. Les études thermodynamiques, d’une part, ont permis uniquement de déterminer la stœchiométrie des complexes sans qu’aucune information sur le mode de coordination ne soit apportée (nombre de groupements carboxylate complexant, état de protonation du ligand, présence ou non de la fonction hydroxo dans la sphère de coordination…). D’autre part, les rares études structurales ont concerné des espèces polynucléaires1 et polymériques2-5, différentes des complexes obtenus en phase aqueuse lors des études thermodynamiques précédentes.Dans la présente étude, les données thermodynamiques ont été associées aux données structurales acquises dans les mêmes conditions chimiques afin de parfaitement décrire la spéciation du système Am-acide citrique. Une attention particulière a été portée sur le rôle de la fonction hydroxo : coordonne-t-elle ? Est-elle protonée ? Pour mieux comprendre son rôle, le système Am-citrate a été comparé au système Am-tricarballylate (analogue de l’acide citrique sans fonction hydroxyde). Les constantes de complexation ont donc été déterminées et les complexes ont été identifiés et caractérisés par spectroscopies UV-visible, d’absorption X), RMN, SLRT et par électrophorèse capillaire.Références[1]. Fedosseev, A.M.; Grigoriev, M.S.; Budantseva, N.A.; Guillaumont, D.; Le Naour, C.; Simoni, E.; Den Auwer, C.; Moisy, P.; Comptes Rendus Chimie, 2010, 13, 839-848.[2]. Baggio, R.; Perec, M. Inorg. Chem. 2004, 43, 6965.[3]. Yuan, Y.-Q.; Xu, Y. Q.; Wu, M.-Y.; Hong, M. C. Acta Crystallogr. 2005, E61, m108.[4]. Liu, S.-G.; Zuo, W. J.-L.; Li, Y.-Z.; You, X.-Z. Inorg. Chem. Commun. 2005, 8, 328.[5]. Baggio, R.; Calvo, R.; Garland, M. T.; Pena, O.; Perec,M. Rizzi, A.; Inorg. Chem., 2005, 44, 8979-8987