Les propriétés chimiques et physiques de SeO2

Introduction : Chaque matériau a des propriétés physico-chimiques qui lui sont spécifiques. La connaissance des propriétés physico-chimiques du SeO2 permet de prévoir ses applications potentielles, l’électriques, la fabrication des pigments, l’industrie de verre, la métallurgie, l’application en biologique et agricole, l’oxydation de catalyseur [24]. Les propriétés mécaniques, physiques et chimiques permettent de comprendre l’utilisation du SeO2. Le SeO2 peut être utilisé dans la production d’électricité, le verni des bois et le virement des couleurs.

Propriétés électriques du SeO2

En 600 ans, Thalès de Milet décrit le phénomène de l’électricité statique quand il frotta un morceau d’ambre (une oléorésine, une sorte de pierre) avec un tissu et il a constaté que l’ambre attiré des petits objets légers comme de la poussière, de la paille [25]. Pour électriser un corps il suffit de contraindre un ou plusieurs électrons à quitter momentanément leurs atomes ou amener quelques atomes à capter un ou plusieurs électrons supplémentaires. En 1729, S. Gray avait découvert que les métaux transportent les charges électriques mais pas les isolants [26]. En 1897, en étudiant les décharges électriques entre deux électrodes placées dans un tube sous vide, J. Thomson détecte des charges négatives, qui sont nommées « électron » ; il en déduit que les charges étaient au moins 1000 fois plus légers que l’ion d’hydrogène (le proton). Un mouvement d’ensemble de porteur de charges électriques ou électron engendre un courant électrique déplaçant en sens inverse des électrons. Depuis lors, la compréhension des ces phénomènes et son utilisation dans la vie deviennent de plus en plus performant. De nos jours, des centrales d’énergie comme les centrales solaires, les centrales thermiques, les centrales nucléaires, les centrales électriques ont été construit pour produire de l’électricité. Cette électricité produite est consommée par les trains, les ordinateurs, les voitures, les portables, les ampoules, les réfrigérateurs etc. 2-2-1 La conductivité des électrolytes du SeO2 : Une quantité des cristaux du SeO2 est dissous dans l’eau et il conduit à l’acide sélénieux (H2SeO3), la conductivité spécifique de l’eau est égale à K = 9,2.10−7 S.cm-1 à 25°C [27]. L’étude de la conductance électrique de la solution d’acide sélénieux est étroitement liée à la préparation de ces sels (sélénites par exemple Na2SeO3), qui possèdent des propriétés semiconductrices, opto-électriques et magnétiques. On remplace le solvant H2O par le D2O (l’oxyde de Deutérium), on obtient le D2SeO3. Le D2O a une densité, une viscosité et une Mé́moire de Master présenté par M. Mamadou Lamine SOW 2018-2019 19 permittivité différentes de celle de H2O, il permet d’étudier l’influence de l’effet isotopique du SeO2 sur la conductivité électrique. La conductivité du D2O est de K = 3,8 × 10−7 S·cm −1 à 25 °C [27]. L. Vlaev et al ont Préparé sept échantillons de solution de H2SeO3 de concentration variant de 4,7910-2 mol/dm3 à 3,810-3 mol/dm3 et de D2SeO3 de 5,1710-2 mol/dm3 à 4,110-3 mol.dm-3 . Les mesures ont été effectuées à la plage de température variant de 12 à 45°C par intervalle de 5°C à la pression atmosphérique. La température a été maintenue avec une précision de ± 0,05°C [27] en utilisant un thermostat. Les conductivités spécifiques de ces solutions ont été mesurées à l’aide d’un conductimètre. Le conductimètre est un appareil électronique qui permet de mesurer une force ionique d’une solution ou la conductance. Figure 12 : Un conductimètre [23] Le conductimètre permet aussi d’enregistrer les valeurs de la conductance suivant la température pour chaque concentration considérée

La résistance du SeO2 : Chaque matériau a une résistance qui lui est spécifique

La résistance des matériaux est une discipline particulière de la mécanique des milieux continus permettant le calcul des contraints et déformations dans les structures des différents matériaux. Elle permet de Mé́moire de Master présenté par M. Mamadou Lamine SOW 2018-2019 23 connaitre la résistivité qui caractérise la capacité du matériau à s’opposer au passage d’électron, la forme et aussi les dimensions du matériau. Les atomes sélénium et oxygène occupent un taux 11,6% d’espace dans la structure cristalline du SeO2, donc soit 88,4% d’espace non occupé par ces atomes. Comme le dioxyde de sélénium peut diminuer le courant électrique, donc sa résistance est importante. 

Propriétés chimiques et catalytiques du SeO2

Les propriétés des matériaux sont des grandeurs intensives (les paramètres que le matériaux dépend gardent les mêmes valeurs en additionnant deux ou plusieurs corps) et extensives (les paramètres que les matériaux dépendent s’ajoutent en additionnant deux ou plusieurs corps) qui permettent de connaître la performance et l’identification de chaque matériau. Les propriétés chimiques nous permettent de comprendre l’utilisation du matériau SeO2 dans la vie courante à savoir la résistance à l’oxydation, la corrosion, la stabilité, la réactivité. Les propriétés catalytiques nous montrent comment le dioxyde de sélénium est utilisé dans les réactions chimiques et aussi la quantité à utiliser pour les réactions et ses effets. 

Propriétés chimiques du SeO2 

Le sélénium est oligoélément (un petit nutriment minéral) naturellement présent dans l’organisme humaine et animale à très faible dose [29]. Sa teneur moyenne varie selon la zone géographique considérée, les apports alimentaires des individus et l’âge. C’est ainsi que Zoller et Reamer [30] ont étudié le taux de sélénium dans la plupart des régions urbaines et ont conclut que les niveaux atmosphériques du sélénium s’échelonnent de 0,1 à 10 ng.m-3 (ng : nanogramme). Ils ont étudié le taux de sélénium autour des industries qui l’utilisent, ce taux est de 10-6 g.m-3 [30]. Comme le dioxyde de sélénium est un compose synthétisé dans des laboratoires. Le dioxyde de sélénium est une poudre blanche à la lumière du jour et il se transforme en gaz sous une température de 350°C, sa température de sublimation [31]. L’indice de réfraction du dioxyde de sélénium est supérieur à 1,80 [32], sa masse volumique est égal à 3,95g.cm-3 et sa température d’ébullition est 315°C [28]. Son pH (le potentiel d’hydrogène) est de 4,3 c’est pourquoi il est acide [33]. Le dioxyde de sélénium est utilisé dans une coloration (jaune à rouge) et également dans la décoloration des verres en couleur rouge, des vernis et des vitres, il est employé en petite quantité pour contrecarrer la couleur bleue. Le dioxyde de sélénium est employé comme toner dans les développements  photographiques. Mais le composé SeO2 est trop toxique par inhalation (l’absorption par le nez ou par les voies respiratoires du SeO2), par ingestion, pour les organes aquatiques. L’inhalation du SeO2 peut entrainer des symptômes graves comme des problèmes respiratoires, de la perte de poids, l’irritabilité, l’asthénie (la fatigue avec la moindre mouvement). Le dioxyde de sélénium peut perturber le fonctionnement du foie, des reins et du système nerveux après intoxication aiguë par voie orale.

Propriétés catalytiques du SeO2

Le dioxyde de sélénium (SeO2) est le plus connu des réactifs chimiques pour l’oxydation sélective des positions allylique [34]. Le dioxyde de sélénium est un catalyseur utiliser dans plusieurs réactions et est polyvalent pour la synthèse de divers types de composés organiques à savoir la formation des composés contenant la fonction 1,2 et 1,4-diol [35], alcool tertiaire, l’alcool primaire, la fonction carbonyle α, β-insaturé, des alcènes disubstitués [34]. Le dioxyde de sélénium peut être un agent oxydant, un agent de scission des liaisons oxydantes, un catalyseur dans la synthèse de réactifs organométalliques, un agent de déméthylation oxydante, un agent important dans le réarrangement de Beckman, un agent oxydant benzylique et un agent d’hydroxylation allylique de molécules organiques [03]. Il peut être utilisé pour oxyder les alcynes.