Comportement thermique des oxydes d’arsenic (As2O5 et As2O3) et influence des agents réducteurs (glucose et charbon actif)

Dans cet article, le comportement thermique des oxydes d’arsenic purs (As2O5.aq et As2O3) et l’influence de la présence d’agents réducteurs (glucose ou charbon actif) sur le comportement thermique des oxydes d’arsenic sont étudiés par analyse thermogravimétrique (TG).

Les expériences TG avec As2O5.aq pur révèlent que la réaction de réduction As2O5→As2O3+O2 n’a pas lieu à des températures inférieures à 500°C. À des températures plus élevées, une décomposition est observée. L’As2O3 pur, cependant, est déjà libéré à des températures aussi basses que 200 °C. Cette libération est conduite par des pressions de vapeur dépendantes de la température.

La comparaison de ces résultats avec des observations antérieures concernant le comportement thermique du bois traité à l’arséniate de cuivre chromaté (CCA), suggère que le bois, le charbon et les vapeurs de pyrolyse forment un environnement réducteur qui influence le comportement thermique des oxydes d’arsenic. Par conséquent, l’influence de la présence d’agents réducteurs sur le comportement thermique de As2O5.aq est étudiée. Tout d’abord, des expériences de TG sont réalisées avec des mélanges d’As2O5 et de glucose. Les courbes TG et DTG du mélange ne sont pas une simple superposition des courbes des deux constituants purs. L’interaction entre As2O5.aq et le glucose entraîne une décomposition plus rapide du pentoxyde d’arsenic. Cet effet est plus prononcé si le gaz de purge, l’azote, est mélangé à l’oxygène. Deuxièmement, les expériences de TG sont réalisées avec des mélanges d’As2O5 et de charbon actif. La présence de charbon actif favorise également la volatilisation de l’arsenic pour des températures supérieures à 300 °C, probablement par son action réductrice.

L’extrapolation du comportement thermique de ces composés modèles à la situation réelle de la pyrolyse du bois traité au CCA confirme l’affirmation selon laquelle la réduction de l’arsenic pentavalent en arsenic trivalent est favorisée par l’environnement réducteur, créé par la présence du bois, du charbon et des vapeurs de pyrolyse.