Decomposition of peracetic acid catalyzed by cobalt(II) and vanadium(V)

Abstract

Peracetic acid (Pa) is now being used for totally chlorine-free delignification and bleaching of wood pulps. During the process, metals desorb from the pulp fibers into the aqueous solution. Of the relevant metals in bleaching systems, cobalt(II) and vanadium(V) are the most potent in wastefully decomposing Pa to O2. In the present study, radical scavenging by N,N'-(5-nitro-1,3-phenylene)-bisglutaramide (GAMID) indicates that free-radical mechanisms are operative. Kinetic data support a free-radical decomposition mechanism previously described for Co(II). A similar type of mechanism, involving VO(OH)2(aq) and VO(OH)3(aq), is postulated to partially explain catalysis by vanadium. Resume : L'acide peracetique (aP) est maintenant utilise pour la delignification et le blanchiment de pulpes de bois en absence totale de chlore. Durant ce processus, les metaux se desorbent des fibres de la pulpe et se retrouvent dans la solution aqueuse. De tous les metaux les plus importants pour les systemes de blanchiment, le cobalt(II) et le vanadium(V) sont les plus puissants pour la decomposition inutile de l'aP en O2. Dans le present travail, des piegeages de radicaux a l'aide de N,N'-(5-nitro-1,3-phenylene)-bisglutaramide (GAMID) indiquent que des mecanismes radicalaires sont impliques. Les donnees cinetiques sont en accord avec le mecanisme de decomposition radicalaire decrit anterieurement pour le Co(II). Pour expliquer la catalyse par le vanadium, on suggere un mecanisme semblable impliquant du VO(OH)2(aq) et VO(OH)3(aq). Mots cles : acide peracetique, acide peroxymonosulfurique, metaux de transition, radicaux libres, radical acetoxy, radi- cal peracetoxy. (Traduit par la redaction) Zhang et al. 1069