ACID-BASE REACTIONS INDUCED BY A PLASMA PHASE ON LIQUID TARGETS : BRONSTED ACIDITY AND OXO SYNTHESIS

Résumé
Les interactions cible liquide-plasma (produit par décharge couronne pointe-plan continue à pression atmosphérique) sont examinées en termes de réactivité acide-base aux sens de Bronsted et de Lewis. Le traitement de solutions aqueuses par les neutres activés d'un plasma d'air ou de NH₃ accroît l'acidité de la cible : pour un plasma d'air, ƊpH est une fonction linéaire de la quantité d'électricité mise en jeu par la décharge. Un modèle d'interaction très élémentaire implique la vapeur d'eau et souligne le rôle déterminant de l'oxygène singulet. Des applications résultantes, d'ordre analytique, permettent de préciser les caractéristiques géométriques de la surface traitée par les neutres activés en fonction des paramètres de fonctionnement de la décharge et de l'acidité initiale de la cible. Le traitement d'oléfines liquides par une décharge couronne dans CO + H₂ conduit à la formation de dérivés carbonylés et illustre les propriétés d'acide-base de Lewis du plasma considéré.

Abstract
The interactions between liquid targets and plasmas provided by a d.c. point-to-plane corona device operated under p = 1 atm. are considered in terms of both Bronsted and Lewis acid-base reactions. The treatments of aqueous solutions by the chargeless species of air or NH₃ plasmas increase the Bronsted acidity of the target, and for an air plasma, the pH decrease is a linear function of the quantity of electricity involved in the discharge. The simplified model proposed for these water-plasma interactions involves water vapour and singlet oxygen. Analytical applications are also developed to determine the area treated by the activated neutrals, with respect to the operating conditions. The treatment of liquid olefins by a CO + H₂ plasma under corona conditions illustrates the Lewis acid-base character of the relevant plasma, and leads to the formation of carbonylated compounds.