Cinétique macroscopique de la précipitation du sulfate de baryum en présence d’EDTA : une réaction chimique-test pour la caractérisation de la qualité du mélange dans les réacteurs industriels

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Abstract
Afin d’étudier l’état de micromélange dans des réacteurs de type industriel, un système de réactions consécutives concurrentes A+B→R, R + B a été recherché. En effet, la proportion de S formée après injection d’une petite quantité de B dans un excès de A est représentative de l’état de ségrégation au point d’injection, pourvu que les réactions soient suffisamment rapides. On a montré que la précipitation du sulfate de baryum (S) préalablement complexé en milieu basique par l’EDTA (A) lors de l’injection d’un acide (B) répondait aux conditions requises. Une étude cinétique de la précipitation du baryum a conduit à la loi de vitesse macroscopique :[math]où le terme C0 est un invariant stoechiométrique local prenant en compte la quantité de germes disponibles pour la précipitation :C0 = [Ba SO4] + [réactif en defaut] In order to study the state of micromixing in industrial reactors, a system of consecutive-competing reactions A + B → R + R → S was looked for. In effect, the proportion of S formed after injecting a small amount of B in an excess of A is representative of the segregation state at the injection point, provided the reactions are fast enough. It was shown that the precipitation of barium sulfate (S) from an EDTA complex in a basic medium (A) under the influence of an acid (B) fulfilled the requirements. A kinetic study of barium precipitation led to the macroscopic rate law :[math]where C0 represents the sum of the concentrations of already precipitated barium and of the reactant in stoichiometric defect.

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