Academic literature on the topic 'Réaction avec H2O2'

Le travail a eu pour but d'étudier l'efficacité de la photolyse du peroxyde d'hydrogène sur la dégradation de quelques composés organochlorés aliphatiques saturés (chiorométhanes et chloroéthanes) en milieu aqueux (pH 7,5). Les expériences ont été réalisées en réacteur statique, avec une Lampe basse pression à vapeur de mercure et avec des concentrations initiales en produit chloré de l'ordre de 10-6 mol l-1 et en H202 comprises entre 10-5 et 10-3 mol L-. Les résultats montrent que le système H202/UV peut oxyder les composés organochlorés étudiés à l'exception des composés ne possédant pas d'atome d'hydrogène (CCL4 et C2 CL6). Les rendements d'oxydation obtenus avec Le réacteur utilisé dépendent du temps de réaction, de la concentration initiale en H202, du flux photonique et peuvent être nettement diminués par la présence de pièges à radicaux (ions bicarbonates) dans le milieu réactionnel. Par ailleurs, une étude cinétique de la photolyse du peroxyde d'hydrogène en absence de matière organique est également présentée.

La désodorisation physico-chimique en stations d'épuration s'effectue généralement par lavage basique oxydant pour piéger les espèces soufrées réduites telles que H2 S ou CH3 SH. L'utilisation du peroxyde d'hydrogène n'est pas encore répandue en comparaison de celle du chlore. Cette étude a été menée afin de déterminer le comportement de H2O2 en fonction de la composition de l'eau de lavage. L'influence des paramètres : concentration en métaux (fer, manganèse, cuivre et zinc), pH, [H2O2], [CO32-], [HS-] a été étudiée en utilisant un plan d'expériences. La décomposition de H2O2 et la concentration de radicaux libres ont été mesurées pour chaque expérience. En présence de métaux, un pH élevé et une forte concentration en peroxyde sont les deux paramètres principalement responsables d'une forte décomposition. Cette décomposition serait accompagnée d'une production de radicaux avec [HO°]max =10-13 M. Cette valeur mesurée de radicaux dans le milieu n'explique qu'une petite part de la décomposition de peroxyde observée. Par conséquent, la majorité de la décomposition est due à des réactions soit à la surface des oxydes, soit en solution avec les cations dissous. Le mélange de métaux et de carbonates à pH 10,5 présente un effet de synergie sur la décomposition de H2O2. Ces résultats démontrent que malgré le pouvoir oxydant des radicaux HO° formés, l'utilisation de H2O2 en désodorisation ne sera possible qu'avec l'ajout de stabilisant.

L’étude comparative des vitesses de photodécomposition du chlore (0,05-50 mM; pH = 4,5-11,5; 25 °C) et du peroxyde d’hydrogène (0,1-100 mM; pH < 8,5) dans l’eau pure a montré que les valeurs des rendements quantiques globaux de photodécomposition de HOCl et de ClO‑ à 254 nm sont pratiquement identiques (Φ = 1,0 ± 0,1) à celui de H2O2 (Φ = 1,0) et ne varient pas avec la concentration initiale en chlore et en ions bicarbonate (0-10 mM; pH 8,5). La décomposition du chlore s’accompagne d’une production d’oxygène et de chlorate. L’étude de l’oxydation de l’acide benzoïque (pH ≈ 8) a montré que les vitesses décroissent dans l’ordre suivant : UV/chlore > UV/H2O2 >> UV seul >> chloration. Les analyses de chromatographie liquide haute pression (HPLC) ont montré que l’oxydation de l’acide benzoïque par le procédé UV/chlore conduit à plus de sous-produits de dégradation que par le procédé UV/H2O2 en raison de la formation de chlorophénols résultant de réactions initiées par le chlore et Cl•.

Résumé Cette synthèse traite des procédés d’oxydation avancée (POA) pour le traitement des eaux et des effluents industriels. Ces procédés mettent pour la plupart en combinaison deux ou trois réactifs (oxydants) afin de produire des radicaux hydroxyles. Les radicaux libres sont des espèces hautement actives capables de réagir rapidement et de manière non sélective sur la plupart des composés organiques, réputés difficilement oxydables par voie biologique ou par des traitements chimiques conventionnels. Les POA peuvent être subdivisés en quatre groupes : les procédés d’oxydation chimique en phase homogène (H2O2/Fe2+ et H2O2/O3), les procédés photocatalytiques en phase homogène et/ou hétérogène (H2O2/UV, O3/UV et Fe2+/H2O2/UV; TiO2/UV), les procédés d’oxydation sonochimique et les procédés d’oxydation électrochimique. Le couplage H2O2/Fe2+ représente le système d’oxydation avancée le plus connu et le moins complexe, lequel est souvent employé dans le traitement des effluents industriels. Cependant, dans le domaine de la potabilisation des eaux, le système le plus utilisé et le plus éprouvé est le couplage H2O2/O3 couramment employé pour l’élimination des composés phytosanitaires (pesticides). Les procédés d’oxydation électrochimiques, photocatalytiques et sonochimiques sont des technologies qui nécessitent en général moins de réactif et sont faciles d’automatisation par comparaison aux autres POA. Ces procédés sont présentement en pleine expansion dans le domaine des technologies environnementales, ceci afin d’améliorer les systèmes existants de traitement des eaux usées municipales et industrielles, ou à remplacer les technologies conventionnelles peu efficaces pour l’enlèvement de contaminants organiques réfractaires, inorganiques et microbiens. De nombreuses études réalisées à l’échelle laboratoire ont clairement prouvé l’efficacité des POA pour le traitement de divers effluents. Cependant, le développement de ces procédés dans les filières de traitement des eaux reste encore limité en raison des coûts d’investissement et des coûts opératoires associés. Des solutions et stratégies sont proposées dans ce document, telles que le développement de procédés hybrides et leur couplage avec des traitements biologiques conventionnels, et ce, afin de pallier certaines contraintes spécifiques des POA et faciliter ainsi leur insertion dans les filières de traitement des eaux et des effluents industriels. Ce document a pour objectif de faire une synthèse des différents POA, d’en expliquer leur principe de fonctionnement, de déterminer les différents paramètres les gouvernant, ainsi que leurs applications dans le traitement des eaux et des effluents.

Résumé L’élimination d’une solution aqueuse de Noir Eriochrome T (NET), composé organique largement utilisé en industrie textile, a été effectuée par plasma glidarc. Ce procédé d’oxydation avancée (POA) met en jeu les espèces gazeuses actives créées dans la décharge, principalement les radicaux OH°, son dimère H2O2 et le peroxynitrite ONOO- (dérivé de l’oxyde nitrique). Ces espèces induisent des propriétés fortement oxydantes qui sont largement employées pour la destruction de déchets organiques. Outre les espèces oxydantes, certains composés issus du radical NO°(HONO et ONOOH) et présents en solution confèrent également au plasma des propriétés acidifiantes qui accélèrent ainsi les réactions d’oxydation. L’étude spectrophotométrique d’une solution de NET (15 µM) exposée à la décharge électrique a permis de révéler qu’aux premiers instants du traitement (t < 3 min), il se forme un composé intermédiaire qui absorbe à λ = 752 nm; la cinétique de décoloration observée présente une loi de variation d’ordre global égal à un avec une constante de vitesse k = 2,11 min‑1. Après 45 min de traitement, un taux de décoloration de 85,1 % est obtenu. Au bout du même temps, le composé présent initialement en solution à 15 µM se minéralise à 57,3 % avec une constante de vitesse k1 = 0,0188 min‑1. L’obtention d’un abattement de 67 % de la demande chimique en oxygène (DCO) avec une constante de vitesse k2 = 0,0253 min‑1 permet de confirmer que le composé se dégrade bien sous l’effet de la décharge. Par ailleurs, bien que la cinétique de disparition d’une solution plus concentrée (150 µM) soit plus lente (k3 = 0,0178 min‑1), le composé se décolore à 82,0 % et un taux de dégradation de 86,6 % est obtenu après une durée d’exposition de 50 min. Les analyses qualitatives effectuées juste après arrêt de la décharge ont également révélé la présence en solution des ions minéraux issus de la dégradation de la molécule.

Une solution aqueuse tamponnée par des phosphates (pH initial - 8) dopée en isoproturon (N- (isopropyl-4-phényl)-N-N'-diméthylurée) (~ 20 mg 1-1), a été oxydée par le système perozone, combinant l'ozone et le peroxyde d'hydrogène dans un rapport molaire de 0,5 à 0,6 moles de H2O2 par mole d'ozone. Les disparitions du composé parent, du carbone organique total (COT), du carbone total (CT) et de la consommation d'ozone, ont été suivies au cours de l'oxydation. Les premiers sous-produits d'oxydation, ceux susceptibles de conserver une formulation moléculaire proche de celle du composé initial, et par conséquent de posséder encore une activité toxique, ont été isolés et caractérisés par chromatographie gazeuse couplée à la spectrométrie de masse. Il a été trouvé que l'isoproturon requiert un taux d'oxydation molaire de 10 moles d'ozone par mole d'isoproturon introduit, pour obtenir une élimination complète de cet herbicide. En revanche, le COT n'est pratiquement pas minéralisé, même avec de très forts taux d'ozone, ce qui indique la présence dans le milieu de sous-produits rémanents. La plupart des premiers sous-produits d'oxydation détectés conservent le cycle aromatique dans leur structure, et au moins un atome d'azote, et sont présents à des concentrations significatives. Ces composés semblent aussi réactifs que l'isoproturon vis-à-vis de la perozonation puisqu'ils disparaissent lorsqu'on prolonge l'oxydation. De plus, l'identification de ces sous-produits laisse supposer que l'attaque des radicaux hydroxyles générés par le procédé perozone, entraîne la rupture d'une liaison C-N ou d'une liaison C-H, conduisant à la formation de composés oxygénés.

La poussière minérale est l'aérosol le plus abondant injecté dans l'atmosphère. Les surfaces de poussière peuvent être le siège de phénomènes d‘adsorption et de transformation hétérogène de gaz traces et peuvent affecter la teneur en espèces clés atmosphériques. Dans ce contexte, l'objectif de ce travail était l'étude expérimentale de la réactivité de particules minérales avec des gaz traces atmosphériques. L'interaction de réactifs gazeux (NO2, HONO, H2O2, OH, HO2) avec des oxydes minéraux (TiO2, Al2O3, Fe2O3, Arizona Test Dust) a été étudiée à l'aide d'un photoréacteur mis en place dans le cadre de la thèse pour des études de processus hétérogènes photochimiques. Le photoréacteur consiste en un tube à écoulement (irradié par 6 lampes UV) à basse pression (quelques Torr), couplé à l‘analyse des espèces par un spectromètre de masse quadripolaire à ionisation par impact électronique. Les coefficients de capture (ou probabilité de perte d'une espèce gazeuse par collision avec la surface réactive) ainsi que les produits de réactions hétérogènes ont été déterminés en fonction de différents paramètres tels que la masse du film minéral, la concentration initiale du réactif gazeux, la température, l‘humidité relative, la concentration d'oxygène et l'intensité d'irradiation UV. Les mécanismes des processus hétérogènes étudiés et leurs implications atmosphériques ont été discutés. En particulier, les données obtenues indiquent que la contribution de l'aérosol à la perte totale de HONO dans la couche limite planétaire est négligeable. A l‘inverse, l'interaction de H2O2 et des radicaux HO2 avec des aérosols minéraux peut être un puits non négligeable d'espèces HOx (OH, HO2) dans la troposphère avec un effet sur le pouvoir oxydant de la troposphère
Mineral dust is the most abundant aerosol injected into the atmosphere. The dust surfaces provide the seedbed for adsorption and heterogeneous transformation of trace gas molecules and can affect the content of key atmospheric species. In this context, the goal of the present work was the experimental investigation of the reactivity of mineral dust particles toward trace atmospheric gases. The interaction of gaseous reactants (NO2, HONO, H2O2, OH, HO2) with mineral oxides (TiO2, Al2O3, Fe2O3, Arizona Test Dust) was studied using a photoreactor developed during this work for studies of heterogeneous photochemical processes. The photoreactor comprises a low pressure (several Torr) flow reactor (irradiated with 6 UV lamps) combined with an electron impact ionization quadrupole mass spectrometer for analysis of gas phase species. The uptake coefficients (determined as the probability of gas species loss per collision with reactive surface) as well as the products of heterogeneous reactions were determined as a function of different parameters such as the mass of mineral film, initial concentration of the gaseous reactant, temperature, relative humidity, concentration of oxygen and UV irradiation intensity. The mechanisms of the heterogeneous processes studied and their atmospheric implications are discussed. In particular, the data obtained in the present work indicate that the contribution of the aerosol to the total loss of HONO in the planetary boundary layer is negligible. Instead, the interaction of H2O2 and of HO2 radicals with mineral aerosols may be an important sink for HOX (OH, HO2) species in the troposphere with an effect on the oxidative capacity of the troposphere

Ce travail a été consacré à l'étude du complexe éthylènediamine tétra-acétate de fer(III) (FeIIIEDTA) et de ses analogues : cyclohexanediamine tétra-acétate de fer(III) (FeIIICDTA) et (N,N')éthylènediamine di-acétate de fer(III) (FeIIIEDDA). Les structures de ces complexes en solutions aqueuses aux pH différents ont été proposées. La photodégradation du FeIIIEDTA ainsi que l'auto-oxydation du système Fe2+/EDTA dans les états solide et en solution ont été étudiées. Les mécanismes des réactions entre les complexes de FeIIIEDTA/CDTA/EDDA et l'H2O2 ainsi que la structure des intermédiaires issus de ces réactions ont été proposés. La relaxation magnétique du complexe NaFeEDTA. 3H2O à l'état solide ainsi que sa stabilité thermique et l'oxydation à l'air des produits issus de sa dégradation thermique (deux espèces de fer(II)) ont été étudiées par spectrométrie Mössbauer
This work has been devoted to the investigation of the ferric ethylenediaminetetraacetate, FeIIIEDTA and its analogues: the ferric cyclohexanediaminetetraacetate, FeIIICDTA and the ferric (N,N')ethylenediaminediacetate, FeIIIEDDA complexes. Structure of these complexes in aqueous solutions at different pH values have been proposed. The photodegradation of the FeIIIEDTA complex as well as the autoxidation of the Fe2+/EDTA system in solid state and in aqueous solution phase have been studied. Reaction pathways and structures for intermediate species forming in the course of the reaction between FeIIIEDTA/CDTA/EDDA and H2O2 have been proposed. The magnetic relaxation of the solid NaFeEDTA. 3H2O as well as the thermal stability and further aerial degradation of the decomposition products have been studied using Mössbauer spectroscopy