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J. Chim. Phys.
Volume 88, 1991
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| Page(s) | 451 - 469 | |
| DOI | https://doi.org/10.1051/jcp/1991880451 | |
| Published online | 29 May 2017 | |
Mécanisme et cinétique de la réaction globale d'oxydation du naphtalène en milieu sulfate-disulfate fondu à 425°C et en présence de pentoxyde de vanadium
Faculté des Sciences, Département de Chimie, 1060 Tunis (Tunisie), Tunisie.
L'oxydation catalytique du naphtalène en milieu eutectique sulfate-disulfate de potassium fondu et en présence de pentoxyde de vanadium donne un mélange de produits organiques formé par de l'anhydride phtalique, de la naphtoquinone-1,4 et du naphtalène qui n'a pas réagi. L'analyse en ligne par chromatographie en phase gazeuse permet de donner des courbes décrivant les flux des composés organiques sortant du réacteur en fonction du temps. L'aspect de ces courbes suggère que l'anhydride phtalique est formé à la suite d'un processus à réactions consécutives en deux étapes dans lequel la naphtoquinone-1,4 joue le rôle d'intermédiaire. D'autres critères ont été pris en considération pour confirmer ce mécanisme.
Une étude cinétique de chacune de ces deux étapes a montré qu'en premier lieu le naphtalène s'oxyde en naphtoquinone-1,4 selon une vitesse:
[math]
En seconde étape la naphtoquinone-1,4 s'oxyde en anhydride phtalique selon une vitesse:
[math]
Ces vitesses exprimées en fonction des flux (F) montrent que la naphtoquinone-1,4 a une réactivité plus grande que le naphtalène.
Abstract
Naphthalene oxidation in molten eutectic potassium sulphate pyrosulphate in presence of vanadium pentoxide showed that the vapour mixture of the organic products contained mainly phthalic anhydride, 1,4-naphthoquinone and unreacted naphthalene. On-line gas chromatography analysis gives curves of outlet organic compounds flow as a function of time. These curves suggest that phthalic anhydride is formed via two consecutive reactions in which 1,4-naphthoquinone was the intermediate. This mechanism is confirmed by other criteria.
A kinetic study of each step shows that in first stage naphthalene is oxided into 1,4-naphthoquinone; the rate of reaction is :
[math]
In second stage the intermediate 1,4-naphthoquinone gives phthalic anhydride; the rate of reaction is:
[math]
These kinetic équations show that 1,4-naphthoquione is more reactive than naphthalene.
© Elsevier, Paris, 1991