Mecanisme en phase aqueuse des interactions entre le dioxyde de soufre, le peroxyde d'hydrogene et le formaldehyde : application a la troposphere
Institution:
Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008)Disciplines:
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Ce memoire presente une etude cinetique de l'oxydation du dioxyde de soufre aqueux par le peroxyde d'hydrogene aqueux et de la reaction d'addition du dioxyde de soufre aqueux avec le formaldehyde pour former l'acide hydroxymethanesulfonique (hmsa). Ces etudes sont faites a l'aide de techniques spectrophotometriques (u. V. - visible et a ecoulement bloque) et amperometrique (electrode de platine a disque tournant). Pour ces deux reactions, une loi de vitesse a ete determinee dans un milieu de faible interaction ionique, en milieu perchlorate de sodium a 1,0 mol. L#-#1 et 25 c. Des mecanismes reactionnels pour l'oxydation du so#2 aqueux par h#2o#2 aqueux en milieu acide et en milieu basique et pour la formation de hmsa sont proposes. L'influence de la force ionique et de la nature du sel dissous sur la constante de vitesse d'oxydation du so#2 aqueux par h#2o#2 aqueux et sur la constante de vitesse de formation de hmsa est egalement etudiee pour des milieux caracteristiques (naclo#4, nacl, na#2so#4, nano#3) a 25 c. Les variations de la constante de vitesse suivent les lois generalisees de type debye - huckel. La reactivite lente de hmsa en presence de h#2o#2 aqueux en milieu acide est ensuite etudiee par spectrophotometrie en milieu naclo#4 a 1,0 mol. L#-#1 et 25 c. Cette reactivite se traduit par une decomposition lente de hmsa en formaldehyde et en hso#3#- / so#3#2#- suivie d'une oxydation rapide du hso#3#- par h#2o#2. Cette faible reactivite en milieu acide montre le role inhibiteur que joue le formaldehyde en bloquant le so#2 aqueux sous forme de hmsa dans l'eau tropospherique et ralentissant ainsi son oxydation. A l'aide de profils de vitesse en fonction de la concentration des ions h#+, il a ete montre que l'environnement ionique et la concentration des ions h#+ peuvent entrainer de grosses variations de la vitesse d'oxydation du so#2 aqueux par h#2o#2 aqueux et de la vitesse de formation de hmsa. Une comparaison des vitesses de ces deux voies reactionnelles pour le so#2 aqueux est egalement faite pour des environnements ioniques et des concentrations en ions h#+ variables.