Thèse soutenue

Etude des mecanismes et des performances d'un systeme de production electrochimique de radicaux hydroxyles pour eliminer des composes organiques dissous. Cas de l'azocarmine b et de l'atrazine
FR
Accès à la thèse
Auteur / Autrice : Anne Ventura
Direction : Alain Bermond
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences et techniques. Sciences et techniques communes
Date : Soutenance en 2001
Etablissement(s) : Institut national agronomique Paris-Grignon (1971-2006)

Résumé

FR

La methode appelee electro-fenton reduit electrochimiquement fe(iii) et o2 en fe(ii) et h2o2 qui reagissent selon la reaction de fenton en donnant des radicaux hydroxyles. Nos objectifs sont d'une part de quantifier la production de ces reactifs en utilisant de faibles concentrations initiales en fe(iii), et d'autre part de comparer les performances de notre systeme experimental en milieu acide avec d'autres procedes d'oxydation. L'azocarmine b est mieux degradee lorsque le fe(ii) est regenere electrochimiquement que par la reaction de fenton. La constante cinetique de regeneration de fe(ii) a 1,3. 10-2 s-1. Mais de nombreux resultats restent partiellement inexpliques et necessitent des experiences complementaires : 1) une importante partie de fe(iii) ajoute initialement n'est pas reduite a l'electrode, ce qui laisse penser qu'il se trouve majoritairement sous des formes precipitees ou colloidales 2) le colorant est aussi significativement degrade lors de la reduction de o2 sans apport de fer. Cette disparition peut etre selon nous expliquee soit par un apport de traces de fer non controle, soit par une reduction de o2 a un electron en radical superoxyde qui oxyderait l'azocarmine b. La degradation de l'atrazine est comparable ou superieure aux procedes d'oxydation ne faisant pas intervenir les rayonnements ultraviolets : o3, h2o2, o3/h2o2, fe(ii)/h2o2. L'oxydation du pesticide procede majoritairement par n-dealkylation, aboutissant a la deethyldeisopropylatrazine en 4 h. Une mesure apres 16 h indique que ce produit a disparu, conjointement a une forte augmentation du ph (attribuee a la consommation de protons lors de la reduction de o2). Une analyse des differents sous-produits possibles de la deethyldeisopropylatrazine est indispensable pour comprendre les mecanismes reactionnels mis en jeu. Un suivi de l'intensite du courant permet d'estimer la production en h2o2 a 6,2. 10-4 mol/l/h et celle en fe(ii) a 3. 10-4 mol/l/h.