Cinétique pré-stationnaire et réactions rapides - IBMC

Figure 5 : Principe de la méthode de flux continu. En déplaçant le système de détection le
long du tube d’observation, il est possible d’étudier le mélange à des âges différents.
Dans un appareil à flux continu, après le mélange, le milieu réactionnel progresse à
l’intérieur d’un tube d’observation une vitesse constante v. Ainsi, le mélange atteint un point p
situé dans le tube d’observation à une distance d du point de mélange après un temps t donné
par la relation :
t = d v
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Tant que v est constante, mesurer une propriété spectroscopique (absorbance, fluorescence,…)
le long du tube d’observation revient donc à mesurer cette propriété en fonction du temps.
Ainsi pour v = 10 m•s -1 , le mélange à 1 cm de la chambre de mélange est vieux de 1 ms. A un
point donné du tube d’observation, l’âge du milieu réactionnel et ses caractéristiques
spectroscopiques sont constantes. La technique de flux continu ne nécessite donc pas de
système de détection avec une réponse rapide, contrairement aux autres méthodes utilisant la
variation d’une caractéristique spectroscopique au cours du temps. Cependant, plus le temps
d’enregistrement des données sera court, plus petite sera la quantité de réactif utilisée.
En pratique, la vitesse minimale de la solution est imposée par l’efficacité de mélange
(voir ci-dessous). La vitesse du liquide doit être maintenue au dessus d’une valeur critique,
environ 2 m/s. Ainsi, il existe une limite supérieure du temps de réaction qui peut être étudié
par la technique de flux continu. Cette limite dépend de la longueur du tube d’observation,
mais la quantité de réactif nécessaire est directement proportionnelle à celle-ci. En pratique,
suivant les applications, des cellules d’observations de 1 cm à 1 m ont été utilisées.
La vitesse maximale utilisable en flux continu est supérieure à celle utilisable dans les
techniques de stopped flow et quenched flow car les problèmes de cavitation et de vibrations
parasites apparaissent d’abord lors de l’arrêt du flux. Des vitesses jusqu’à 100 m/s ont été
utilisées en flux continu, comparées à des vitesses maximales d’environ 10 m/s en stopped
flow et en quenched flow.
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