Journal de thermodynamique et de catalyse
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Abstrait

Les mécanismes réactionnels de la décomposition du H2S en hydrogène et en soufre : application de la thermodynamique classique et biologique

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Quatre voies possibles de décomposition du H2S _en hydrogène et en soufre élémentaire sont envisagées. Dans le processus thermiquement réversible, la dissociation du H2S _entraîne la formation d'hydrogène et de soufre diatomiques à l'état singulet selon la règle de conservation du spin :

(je)

À la surface des catalyseurs au sulfure, la séparation irréversible de H2S se déroule à basse température par l'étape de formation de disulfane, H2S2 _comme intermédiaire _{de surface} clé, suivie de sa décomposition due à la libération d'hydrogène dans la phase gazeuse et à la recombinaison du soufre singulet adsorbé en cyclooctasoufre :

(ii)

Sur les catalyseurs métalliques, la décomposition irréversible du H2S _se produit à basse température au cours de l'étape de dissociation du H2S _dans les espèces de surface atomiques adsorbées, ce qui entraîne la formation de deux produits de réaction diatomiques dans l'état électronique fondamental - l'hydrogène singulet et le soufre diatomique triplet :

(iii)

Les réactions (ii) et (iii) sont considérées comme réalisées selon les principes de la thermodynamique biologique, en l'absence de catalyseur, les deux réactions sont thermodynamiquement interdites en phase gazeuse. Le mécanisme d'assimilation de H2S _par les bactéries soufrées est supposé se produire dans les processus de chimiosynthèse aboutissant à la formation de globules de soufre incolores et d'hydrogène activé :

(iv)

Similaire au processus bactérien, la production d'hydrogène à partir de H2S _est réalisée avec une efficacité de 99,6 % sur des catalyseurs métalliques immergés dans le liquide qui sont capables de bien dissoudre le _H2S .