Réactions hétéro-homogènes de pyrolyse et d'oxydation de l'isobutane, vers 800 K : étude cinétique et modélisation

par Régis Zils

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de René Martin.

Soutenue en 1996

à Nancy 1 .


  • Résumé

    Nous avons étudié l'influence de parois métalliques de platine ou de garnissages de tubes de pyrex traités à l'oxyde de plomb sur les réactions de pyrolyse et d'oxydation de l'isobutane, vers 800 k. Nous avons précisé la chimie et les caractéristiques cinétiques de ces réactions. En l'absence d'oxygène, ces parois (PT ou PBO) ont une influence inhibitrice sur la pyrolyse de l'isobutane qui est essentiellement due à la réaction hétérogène des atomes libres d'hydrogène porteurs de chaines au contact de ces parois. Une modélisation de la réaction au cours du temps a permis une détermination précise des constantes de vitesse de ces processus hétérogènes et, par suite, du coefficient de collage des atomes H. à la paroi. Nous avons montré en particulier que varie nettement avec la température lorsque la paroi est constituée de l'oxyde métallique PBO et qu'il n'en dépend pas dans le cas du platine métallique. De même, en présence d'oxygène, l'influence qu'exercent ces garnissages sur la pyrolyse-oxydation de l'isobutane s'explique par la seule et unique réaction hétérogène des radicaux HO2. à la paroi. Les garnissages en pyrex traités à PBO simplifient considérablement la chimie et la morphologie de la réaction en chaine de sorte qu'il devient possible de mesurer dans ces conditions les constantes de vitesse de processus élémentaires difficilement accessibles par toute autre méthode. Nous suggérons donc une méthode de mesure des constantes de vitesse fondée sur l'utilisation de garnissages en pyrex traités à PBO. La modélisation informatique a permis particulièrement de mesurer les coefficients de collage des radicaux HO2. Aux parois. Comme dans le cas des atomes H. , nous avons montré que, pour HO2. , varie nettement avec la température lorsque la paroi est PBO. Enfin, nous avons montré que le garnissage de platine simplifie aussi la réaction radicalaire en volume, mais il complique le système en introduisant des réactions de surface responsables de la consommation d'oxygène.


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Informations

  • Détails : 1 vol. (245 p.)
  • Annexes : 106 réf.

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