Influence des ions chlorure, nitrate et sulfate sur les vitesses de décomposition de H2O2 et d'oxydation de composés organiques par les systèmes Fe(II)/H2O2 et Fe(III)/H2O2 : étude spectrophotométrique et modélisation cinétique

Effects of chloride, nitrate and sulfate ions on the decomposition rate of H2O2 and oxidation rate of organic compounds by Fe(II)/H2O2 and Fe(III)/H2O2 : spectrophotometric study and kinetic modelling

• Auteur / Autrice : Giang Truong Le
• Direction : Joseph De Laat
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie et microbiologie de l'eau
• Date : Soutenance en 2003
• Etablissement(s) : Poitiers
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Ingénierie chimique, biologique et géologique (Poitiers2000-2008)
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : École nationale supérieure d'ingénieurs (Poitiers1984-....)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Radicaux (chimie)

Peroxyde d'hydrogène

Catalyseurs au fer

Résumé

L'objectif de cette thèse a été d'étudier et de modélise l'influence des ions chlorures et sulfates sur les vitesses de décomposition des H2O2 et d'oxydation de composés organiques par les systèmes Fe(II)/H2O2 et Fe(III)/H2O2 en phase homogène, à pH acide et à 25 ʿC. L'étude du système Fe(II)/H2O2 a permis de montrer que les constantes cinétiques apparentes de réaction de H2O2 sur Fe2+, FeCl+ et FeSO4 sont respectivement égales à 55, 55, 78 M-1 s-1. Pour le système Fe(III)/H2O2, la complexation de Fe(III) par les ions chlorures et sulfates conduit à une diminution de la concentration hydroperoxycomplexes de Fe(III) et explique la diminution des vitesses de décomposition de H2O2 et des vitesse d'oxydation de composés organiques. La formation de radicaux Cl2·- qui sont beaucoup moins réactifs que les radicaux hydroxyles contribue également à la diminution des vitesses d'oxydation des composés organiques. Toutes les vitesses expérimentales ont été correctement modélisées.

The influence of chloride and sulfate ions on the rates of decomposition of H2O2 and of oxidation of organic compounds by the Fe(II)/H2O2 and Fe(III)/H2O2 has been investigated. Experiments were conducted at acidic pH and 25 ʿC. For the Fe(II)/H2O2 system, the rate constants for the reaction of H2O2 with Fe2+, FeCl+ and FeSO4 were found to be equal to 55, 55 ; 78 M-1 s-1. For the Fe(III)/H2O2 system, complexation reactions of Fe(III) by chloride or sulphate inhibit the formation of iron(III) hydroperoxycomplexes and lead to a decrease of the rates of decomposition of H2O2 and of the rates of oxidation of organic compounds. The formation of Cl2·- radicals which are less reactive than hydroxyl radicals also contribute to a decrease of the rates of oxidation of organic compounds. The reaction rates obtained in this study could be predicted well by a kinetic model.