CHOLORATION DE L’AMMONIAC ET DE L’URACILE . IDENTIFICATION ET DOSAGE PAR SPECTROMETRIE UV ET CLHP. DEGRADATIONS PHOTOCATALYTIQUE SUR DIOXYDE DE TITANE

Mohamad  M.K. ISKANDARANI

Deux procédés de traitement des eaux contenant des polluants azotés organiques et inorganiques sont retenus dans le cadre de ces recherches effectuées au laboratoire Chimie Analytique II :

• La chloration par l’hypochlorite de sodium
• La Photodégradation en phase hétérogène sur dioxyde de titane

Nous avons choisi deux classes de substance azotée susceptible d’exister dans des eaux usées et naturelles :

•  L’azote ammoniacal, composé toxique responsable, entre autres, des phénomènes d’eutrophisation des fleuves, des rivières et des lacs.
• Un hétérocycle de l’acide ribonucléique, l’uracile et les dérivés halogènes correspondants. Ces composés de substitution, indésirables, sont connus pour être mutagènes et tératogènes.

Dans un premier temps, nous avons procédé à deux méthodes par spectrométrie UV et chromatographie liquide haute performance (CLHP), à l’analyse qualitative et quantitative des composés précédents, pour déterminer avec précision les conditions de formation des mono-,di-et tri-chloramines, ainsi que les conditions de stabilité de l’uracile et des 5-halogénouraciles, en fonction du pH (forme protonées et formes anioniques).

Les conditions de séparation que nous avons mises au point permettent le suivi de la chloration chimique par l’hypochlorite de sodium, notamment l’évolution des produits obtenus en fonction du taux de chloration. Une comparaison avec la chloration électrochimique obtenue par électrolyse d’une solution du chlorure de sodium (électochloration), montre l’efficacité, liée à la stérilisation des eaux, de chaque procédé sur la chloration des polluants. De plus, nous avons montré l’influence de la nature de l’halogénure sur la chloration chimique.

Dans un deuxième temps nous avons effectué la photodégradation de ces mêmes polluants dans un photoréacteur à immersion, étudié â l’aide d’un plan d’expérience, utilisant la matrice factorielle complète 2^{4 .} Les conditions optimales de fonctionnement de notre photoréacteur étant établies, nous avons suivi la dégradation photocatalysée par TiO₂ de l’uracile et des 5-halogénouraciles, dans le but de déterminer le lien entre la nature de l’halogène et la réactivité de la molécule. Des mesures conductimétriques permettent de suivre la minéralisation du carbone de ces molécules. Le calcul des rendements quantiques montre que la photodégradabilité diminue quand nous passons du 5-fluoro au 5-iodouracile.