Réaction de Fenton

La réaction de Fenton est une réaction d'oxydation avancée qui consiste à amorcer des réactions de décomposition du peroxyde d’hydrogène (H2O2) par des sels métalliques afin de générer des espèces radicalaires (HO, HO, etc.). Dans la majorité des cas, on aboutit à la formation du radical hydroxyle HO qui est le deuxième oxydant le plus puissant présent dans la nature après le fluor. La décomposition de H2O2 par les ions ferreux a été initialement proposée par Haber et Weiss (1934). Au cours de la réaction, le peroxyde d'hydrogène oxyde le fer ferreux (Fe2+) selon la réaction d'oxydoréduction suivante : Fe2+(aq) + H2O2 → Fe3+(aq) + OH−(aq) + HO La constante de vitesse de la réaction vaut, à : k = Le mélange fer ferreux et peroxyde d'hydrogène est appelé « réactif de Fenton » et constitue un très bon oxydant pour de nombreux composés organiques. L’efficacité du système Fenton est fonction de nombreux facteurs tels que la concentration initiale en ions ferreux et en peroxyde d’hydrogène, la concentration initiale du polluant organique, le pH, la température, ou la présence d’oxygène moléculaire dissous. Pour une concentration initiale en composé organique et à une température donnée, les trois principaux paramètres pouvant influer sur l’efficacité du réactif de Fenton sont le pH de la solution aqueuse, la concentration initiale de fer ferreux et la concentration initiale en peroxyde d’hydrogène. Le défaut majeur de ce procédé est sa nécessité, pour être efficace, d’un milieu acide pour prévenir la précipitation des sels de fer (particulièrement les sels ferriques) en hydroxydes correspondants. De nombreux travaux sur les procédés Fenton ont montré qu’un pH aux alentours de 2,5-3,5 semble être le meilleur intervalle pour une dégradation optimale des polluants organiques. La dégradation optimale est obtenue à un pH de 3. À ce pH, peu d’intermédiaires sont formés et ils sont rapidement dégradés . Du fait que la réaction de fenton nécessite un pH aussi acide, de fortes quantités initiales de réactifs sont nécessaires (ce qui entraîne des coûts de productions importants) et produit une quantité importante de déchets.

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Bacterial inactivation in natural water via photo-Fenton treatment at near-neutral pH in a solar CPC reactor - a systematic optimization of the classical parameters

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