Résultats et interprétations
121
II existe une relation très étroite entre la forme cationique NH4
+ , peu toxique et la forme gazeuse
dissoute particulaire NH3 (Ammoniac) 100 fois plus toxique. Le pourcentage non dissocié
(NH3, très toxique) est fonction de la température et du pH (voir figure V-10). Il peut être
considéré comme négligeable au-dessous de pH=7, alarmant à partir de pH 7,5,
particulièrement dangereux au-delà de pH 8,5
En effet, plus le pH initial est élevé plus l’avancement de la photooxydation de NH4
+ sera élevé
avant qu’elle ne s’arrête lorsque le pH devient trop bas. Le pH doit donc être maintenu neutre
(pH=7).
í µí±í µí°» 4
+ + í µí±í µí± 2
− → í µí± 2 + 2í µí°» 2 í µí±
(V-1)
Par ailleurs, ces résultats peuvent également confirmer, dans certaines conditions, qu’il existe
un autre produit de la conversion des nitrites. Celui-ci ne peut se trouver qu’en phase gaz
puisque l’azote total mesuré en phase liquide ne correspond pas à la somme des concentrations
(ammonium + nitrates + nitrates).
(Lee, Cho, & Yoon, 2005) ont suggéré qu'une réaction de rétro-dismutation entre l'ion nitrite et
l'ammonium pourrait mener à la formation de diazote gazeux (NH4
+ + NO2
-
➔ N2 + 2 H2O).
Pour toutes les masses étudiées, les résultats obtenus montrent que l’ion ammonium NH4
+ est
donc systématiquement présent en quantité significativement supérieure aux nitrites. La
réaction de rétro-dismutation est donc possible.
Si le pH de surface du catalyseur est basique alors il est très probable que ce soit la forme neutre
NH3 qui vienne s’adsorber et réagir (voir figure V-10).
Ainsi donc, pour un pH de surface du catalyseur neutre ou acide, la forme neutre NH3 n’est plus
la seule à venir s’adsorber et réagir (Lousteau, 2013). Il est connu d’après la bibliographie que
l’oxydation de l’ammoniaque est plus rapide en milieu basique, c'est-à dire lorsque
l’ammoniaque se trouve sous sa forme moléculaire (Lee et al., 2005; Qin & Aika, 1998).
La présence des ions NH4
+ en surface du catalyseur, moins réactifs que la forme neutre, aurait
alors pour effet d’abaisser la vitesse d’oxydation de l’ammoniaque.
Ces résultats démontrent que la basicité de surface du catalyseur permet d’accélérer la réaction
d’oxydation.
Enfin, (Lousteau, 2013) a démontré dans son étude de l’oxydation par voie humide de
l’ammoniaque en présence de catalyseurs Pt/TiO2, que les nitrites (NO2
-
) se forment
exclusivement à pH basique.
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II existe une relation très étroite entre la forme cationique NH4
+ , peu toxique et la forme gazeuse
dissoute particulaire NH3 (Ammoniac) 100 fois plus toxique. Le pourcentage non dissocié
(NH3, très toxique) est fonction de la température et du pH (voir figure V-10). Il peut être
considéré comme négligeable au-dessous de pH=7, alarmant à partir de pH 7,5,
particulièrement dangereux au-delà de pH 8,5
En effet, plus le pH initial est élevé plus l’avancement de la photooxydation de NH4
+ sera élevé
avant qu’elle ne s’arrête lorsque le pH devient trop bas. Le pH doit donc être maintenu neutre
(pH=7).
í µí±í µí°» 4
+ + í µí±í µí± 2
− → í µí± 2 + 2í µí°» 2 í µí±
(V-1)
Par ailleurs, ces résultats peuvent également confirmer, dans certaines conditions, qu’il existe
un autre produit de la conversion des nitrites. Celui-ci ne peut se trouver qu’en phase gaz
puisque l’azote total mesuré en phase liquide ne correspond pas à la somme des concentrations
(ammonium + nitrates + nitrates).
(Lee, Cho, & Yoon, 2005) ont suggéré qu'une réaction de rétro-dismutation entre l'ion nitrite et
l'ammonium pourrait mener à la formation de diazote gazeux (NH4
+ + NO2
-
➔ N2 + 2 H2O).
Pour toutes les masses étudiées, les résultats obtenus montrent que l’ion ammonium NH4
+ est
donc systématiquement présent en quantité significativement supérieure aux nitrites. La
réaction de rétro-dismutation est donc possible.
Si le pH de surface du catalyseur est basique alors il est très probable que ce soit la forme neutre
NH3 qui vienne s’adsorber et réagir (voir figure V-10).
Ainsi donc, pour un pH de surface du catalyseur neutre ou acide, la forme neutre NH3 n’est plus
la seule à venir s’adsorber et réagir (Lousteau, 2013). Il est connu d’après la bibliographie que
l’oxydation de l’ammoniaque est plus rapide en milieu basique, c'est-à dire lorsque
l’ammoniaque se trouve sous sa forme moléculaire (Lee et al., 2005; Qin & Aika, 1998).
La présence des ions NH4
+ en surface du catalyseur, moins réactifs que la forme neutre, aurait
alors pour effet d’abaisser la vitesse d’oxydation de l’ammoniaque.
Ces résultats démontrent que la basicité de surface du catalyseur permet d’accélérer la réaction
d’oxydation.
Enfin, (Lousteau, 2013) a démontré dans son étude de l’oxydation par voie humide de
l’ammoniaque en présence de catalyseurs Pt/TiO2, que les nitrites (NO2
-
) se forment
exclusivement à pH basique.