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RÉSUMÉ
Lorsque deux phases, en général l’eau et un composé organique non miscible à l’eau, sont en contact, la zone de contact constitue une interface, qualifiable d’équilibre frontière. Cet article présente les principaux types de catalyse aux interfaces liquide-liquide : la catalyse par transfert de phase facilitée par la présence d’un agent de transfert ou d’un catalyseur, et la catalyse micellaire créée par des dispersions d’agrégats donnant lieu à de larges interfaces. Des exemples d’applications, ainsi qu’une analyse comparative de ces deux techniques sont fournis en fin d’article.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Armand LATTES : Ingénieur de l’École Nationale Supérieure de Chimie de Toulouse ENSCT - Docteur ès Sciences, Docteur en Pharmacie - Professeur à l’Université Paul-Sabatier de Toulouse
-
Isabelle RICO-LATTES : Ancienne élève de l’École Normale Supérieure ENS de Fontenay - Agrégée de Chimie, Docteur ès Sciences - Directeur de Recherche au Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
INTRODUCTION
Le lecteur trouvera dans ce dossier les principaux types de catalyse aux interfaces liquide-liquide :
-
la catalyse par transfert de phase ;
-
la catalyse micellaire.
Pour plus d’informations, des exemples d’application sont donnés pour chacune de ces deux techniques.
La comparaison entre catalyse par transfert de phase et catalyse micellaire est exposée à la fin de ce texte.
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VERSIONS
- Version archivée 1 de juin 1994 par Armand LATTES, Isabelle RICO
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Catalyse par transfert de phaseArticle inclus dans l'offre
"Opérations unitaires. Génie de la réaction chimique"
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1. Interfaces
Lorsque deux phases, en général des liquides non miscibles, sont en contact, la zone de contact constitue une interface.
Définition
L’interface est une région d’épaisseur mal définie mais faible par rapport à la surface, à travers laquelle s’effectuent tous les échanges de matière et d’énergie concernant les deux phases en contact.
L’interface est dans un état particulier que l’on peut qualifier d’équilibre frontière.
-
À l’échelle macroscopique, l’interface est considérée comme un système à trois dimensions dont l’épaisseur est suffisante pour que l’on puisse lui appliquer les lois macroscopiques de la physique et de la chimie. L’interface se comporte comme un milieu continu à travers lequel les échanges entre systèmes sont régis par des lois globales.
-
À l’échelle moléculaire, on considère l’aspect structural pour interpréter les phénomènes étudiés. L’interface est réduite ici à un système à deux dimensions où les lois macroscopiques ne peuvent être appliquées. Cette description convient à l’étude des mécanismes réactionnels interfaciaux.
1.1 Réactivité des molécules aux interfaces
Une molécule adsorbée sur une interface se trouve dans des conditions réactionnelles très différentes de celles qu’elle subit dans chacune des phases condensées en présence :
-
les concentrations en réactifs peuvent être plus importantes que celles des phases adjacentes ;
-
la permittivité du milieu interfacial est propre à celui-ci ;
-
les molécules à l’interface ont souvent des orientations bien définies ; l’organisation moléculaire ainsi obtenue va conduire à des réactions du même type que celles que l’on observe dans les systèmes biologiques (par exemple, dans les membranes cellulaires).
1.2 Cinétique de réaction aux interfaces liquide-liquide
Les interfaces liquide-liquide sont généralement...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - CAUBERE (P.) - Le transfert de phase et son utilisation en chimie organique. - Masson (1982).
-
(2) - DEHMLOW (E.) - * - Angew. Chem. 89 521 ; Angew. Chem. Int. Ed. Engl., 16, p. 493 (1977).
-
(3) - DEHMLOW (E.) - * - Angew. Chem. 86 187 ; Angew. Chem. Int. Ed. Engl., 13, p. 170 (1974).
-
(4) - GOKEL (G.) et WEBER (W.) - * - J. Chem. Educ. 55, 350-439 (1978).
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(5) - WEBER (W.), GOKEL (G.) - Phase transfer catalysis in organic synthesis. - Springer Berlin (1977).
-
(6) - STARKS (C.M.), LIOTTA (C.L.), HALPERN (M.) - Phase transfer catalysis. Fundamentals, applications and industrial perspectives - . Chapman et Hall, New York, Londres (1994).
-
...
1 Producteurs et fournisseurs de tensioactifs
(liste non exhaustive)
Arkema
BASF – France
ICI Surfactants
Protex
http://www.protex-international.com/
Rhodia
Seppic (Air Liquide)
Stepan Europe
Sidobre-Sinnova
Sigma-Aldrich
Le syndicat national des fabricants d’agents de surface et de produits auxiliaires industriels (ASPA) regroupe les producteurs de tensioactifs. Le contacter pour tout renseignement :
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