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Issue
J. Chim. Phys.
Volume 95, Number 3, March 1998
Page(s) 523 - 535
DOI http://dx.doi.org/10.1051/jcp:1998166
DOI: 10.1051/jcp:1998166


J. Chim. Phys. Vol. 95, N°3  p. 523-535

Influence of acidity on the oxidation rate of nitrous acid by hydrogen peroxide

D. Thomas, J. Vanderschuren and M. Barigand

Faculté Polytechnique de Mons, Service de Génie Chimique et Biochimique, Service de Chimie et Biochimie Appliquées, rue de l'Épargne 56, 7000 Mons, Belgium

Abstract
The oxidation of nitrous acid by hydrogen peroxide according to the global reaction: ${\rm HNO_2 + H_2O_2\to HNO_3 + H_2O}$ has been studied in a batch vessel. Variations with time of nitrite and nitrate ions concentrations have been determined by capillary electrophoresis. The oxidation of ${\rm HNO_2}$ by H 2O 2 is known to be catalyzed by hydrogen ions [1,2,3] and is a very complex reaction involving numerous steps. At 20 °C, in the range of concentrations investigated in this work ([ H 3O +): 6.7 10-5-2.4 10-2 ions/l; [ H 2O 2] : 4.3 10-5-1.3 10-2 mol/l; [ HNO 2] : 6.0 10-5-1.7 10-3 mol/l), the rate law for the oxidation process was found to be of the form: $v =\frac{-d[H_2O_2]}{dt} = {\rm k[H_3O^+][H_2O_2][HNO_2]}$ which is consistent with previous studies. An average value of the kinetic constant k has been found for all the pH range covered here: k = 3012 l 2/mol 2/s.

Résumé
L'oxydation de l'acide nitreux par le peroxyde d'hydrogène selon la réaction globale : ${\rm HNO_2 + H_2O_2\to HNO_3 + H_2O}$ a été étudiée dans un réacteur discontinu. Les évolutions au cours du temps des concentrations en ions nitrites et nitrates en solution ont été déterminées par électrophorèse capillaire. La réaction d'oxydation de HNO 2 par H 2O 2, catalysée par les ions hydrogène [1,2,3], est une réaction complexe impliquant de nombreuses étapes. A 20 °C, dans la gamme des concentrations ([ H 3O +) : 6.7 10-5-2.4 10-2 ions/l ; [ H 2O 2]  : 4.3 10-5-1.3 10-2 mol/l ; [ HNO 2]  : 6.0 10-5-1.7 10-3 mol/l), la loi de vitesse pour le processus d'oxydation peut s'exprimer sous la forme : $v =\frac{-d[H_2O_2]}{dt} = {\rm k[H_3O^+][H_2O_2][HNO_2]}$ qui est en concordance avec les résultats des études précédentes. Une valeur moyenne de la constante cinétique k a été trouvée, pour toute la gamme de pH couverte ici, égale à 3012 l 2/mol 2/s.


Key words: oxidation -- nitrous acid -- hydrogen peroxide -- acidified solutions
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© EDP Sciences 1998