Menu
Recherchez sur ce site
A basse pression, l’ozone se forme préférentiellement sur les surfaces
30 août 2010
- Télécharger le PDF
Pour sa formation, l’ozone O3 requiert un troisième corps susceptible de récupérer l’énergie excédentaire produite par l’association entre la molécule de dioxygène O2 et du radical libre O. Il peut s’agir d’une autre molécule, mais aussi de la surface d’un corps macroscopique : paroi de l’enceinte où se produit la réaction si l’on est en laboratoire, ou surface d’une poussière dans l’atmosphère ou les processus astrophysiques. Deux physiciens du Laboratoire de Physique Moléculaire pour l’Atmosphère et l’Astrophysique (LPMAA – CNRS / UPMC) et du Laboratoire fédéral d’essai des matériaux et de recherche (EMPA, Suisse) viennent de réaliser la première analyse quantitative de la cinétique de cette réaction lorsqu’elle est assistée par une surface. Les résultats obtenus, publiés dans la revue Journal of Physical Chemistry, montrent que la formation d’ozone assistée par surface est un élément essentiel de la chimie des plasmas d’oxygène. Ce mécanisme pourrait aussi fournir une explication à la présence d’ozone sur les satellites glacés présents dans le système solaire.
Pour réaliser ce travail, les physiciens ont analysé la variation des compositions isotopiques 17O/16O et 18O/16O de l’ozone formé dans les décharges électriques en fonction de la pression et de la température. Afin de distinguer le mécanisme de formation de l’ozone sur les surfaces du processus de formation classique, les chercheurs ont confronté un modèle cinétique numérique avec les mesures expérimentales. Le résultat est frappant : l’ozone formé en phase gazeuse présente un enrichissement isotopique qui disparaît lorsque l’ozone se forme sur les parois. Cette observation est attribuée à un transfert d’énergie vibrationnelle très efficace sur la surface. Ce résultat jette un doute sur la validité de l’hypothèse selon laquelle ce serait des réactions de surfaces qui seraient à l’origine des anomalies isotopiques observées dans les matériaux réfractaires de certaines météorites. L’origine de leur composition doit alors être cherchée ailleurs et la piste d’une photodissociation moléculaire variant avec l’isotope est plus prometteuse.
- Composition isotopique de l’ozone en fonction de la pression pour des températures (T) et rayons (R) des réacteurs différents.
En savoir plus
Isotope Evidence for Ozone Formation on Surfaces, Janssen, C., Tuzson, B., J. Phys. Chem. A, DOI : 10.1021/jp1017899], (6 mai 2010).
Contacts chercheurs
Christof Janssen, chercheur
Informations complémentaires
Laboratoire de Physique Moléculaire pour l’Atmosphère et l’Astrophysique, UMR 7092 :
- CNRS
- UPMC
Laboratoire fédéral d’essai des matériaux et de recherche , EMPA
Contacts INP
Jean-Michel Courty,
Catherine Dematteis,
Karine Penalba,
inp-communication cnrs-dir.fr
