Réduction radiolytique des ions perdisulfuriques en solutions acides et neutres

Institut du Radium, Paris (Ce travail a été effectué dans sa plus grande partie au Laboratoire de synthèse atomique et d’optique protonique d'Ivry dont nous remercions ici le Directeur), France.

Résumé

Les solutions sulfuriques de perdisulfate de sodium sont réduites par les rayons γ avec le rendement G = 2,7 équiv./ 100 eV. Bien qu’il n’y ait alors aucun échange de soufre entre les ions HS0₄^- et S₂O₈^--, ce résultat conduit à admettre l’intervention d’une oxydation de l’acide sulfurique par les radicaux OH, oxydation déjà invoquée plusieurs fois par ailleurs, en chimie des radiations.

En milieu neutre, le rendement de réduction s’élève environ à G = 7,8 équiv./100 eV. L’examen systématique du rôle du pH et de la concentration en ions sulfate montre que l’oxydation par les radicaux OH a lieu essentiellement sur les ions HS04- et non pas sur les ions SO₄^--.

Enfin, l’étude de l’influence de divers autres facteurs (notamment présence et absence d’air, d’eau oxygénée, d’hydrogène etc.) permet de proposer des mécanismes pour la réduction radiolytique des ions S₂O₈^-- en solutions acides et neutres, mécanismes qui sont quantitativement en accord avec les valeurs des rendements radicalaires et moléculaires connues pour ces milieux.

Abstract

The sodium peroxydisulfate sulfuric acid solutions are reduced by γ rays with G = 2,7 eq/100 eV. Although no exchange of radioactive sulphur should be observed between HSO₄^- and S₂O₈^- ions, this result leads us to assume an oxidation of sulfuric acid by OH radical, involved elsewhere in radiation chemistry.

In neutral solution the yield of reduction is about G = 7,8 eq/100 ev. The systematic examination of the pH and sulfate ion concentration effect shows that OH radicals oxidize HSO₄^-, and not SO₄^-- ions.

At last, the study of the influence of other different factors (presence or not of air, hydrogen peroxide, hydrogen, etc...) permits us to establish radio-reduction mechanisms of acid and neutral peroxydisulfate solutions, which are quantitatively in good agreement with radical and molecular yields, Known for these pH.