Abstract FR:

Ce travail concerne la caractérisation des réactions de synthèse exothermiques se déroulant en milieu hétérogène liquide-liquide et dont les produits sont des hydrotropes : ils ont la propriété de s’adsorber à l’interface formée par les deux phases. Cette adsorption est accompagnée de modification de la tension interfaciale. L’évolution de cette propriété au cours de la réaction est susceptible de modifier la cinétique de transfert de matière et indirectement le comportement thermique du milieu réactionnel. Pour illustrer ce type de réaction, l’hydrolyse alcaline d'un ester, le benzoate de méthyle, a été choisie. Outre l’hydrotrope, cette réaction produit un cosolvant (alcool). À l’aide de profils de puissance thermique dégagée par le milieu réactionnel et obtenu au moyen d’un réacteur calorimétrique RC1 de Mettler, nous avons montré que ce type de réaction présente un comportement auto accéléré suivi d’une phase de décélération. Il s’agit dans ces travaux d’estimer les paramètres cinétiques chimique (constante cinétique k) et de transfert de matière (coefficient de transfert, aire interfaciale et solubilité de l’ester) ainsi que leur type d’évolution au fur et à mesure de l’avancement de la réaction chimique. Pour mener cette estimation, une méthode basée sur la reconstruction de profils de puissance à l’aide d’un modèle basé sur les écritures de bilans instantanés d’énergie et de matière a été adoptée. Deux études distinctes quantifiant les effets des produits (l’hydrotrope et le cosolvant) de la réaction, l’une sur la cinétique chimique et l’autre sur celle de transfert de matière, ont permis de révéler que la modification de la vitesse de transformation chimique est liée principalement à compétition entre ces deux cinétiques. Les résultats de l’estimation ont été présentés sous la forme de corrélations reliant ces paramètres à la concentration en hydrotrope produit par la réaction.