Contribution à l'étude de la structure moléculaire du soufre en phase vapeur : Fluorescence de résonance de la molécule S₂ et spectrométrie Raman de résonance de la molécule S₃

Abstract

La vapeur de soufre a été étudiée par spectrométrie Raman entre 600 et 1000°C sous des pressions totales de 0,05 à 3 atm. La fluorescence de résonance de S (B³Σu⁻ – X³Σg⁻) a été étudiée à 1000°C avec des excitations à 406,7 ; 413,1 et 457,9nm. Grâce à l’utilisation d’échantillons à taux isotopiques variables en soufre-34 et -32, les spectres des molécules ³²S₂, ³²S-³⁴S et ³⁴S₂ ont pu être attribués. A 406,7 et 413,1nm, le signal le plus intense correspond à ³²S-³⁴S pour l’échantillon de soufre naturel. Les paramètres spectroscopiques de ³²S₂ ont pu être reprécisés et certains paramètres pour ³²S-³⁴S et ³⁴S₂ ont été proposés. Une étude détaillée des spectres de ³⁴S₂ a permis d’analyser différents mécanismes de transferts d’énergie rotationnelle. A 630°C, avec des excitations à 406,7 et 413,1nm, les spectres Raman de résonance de S₃ ont été enregistrés et ont permis la détermination des modes symétriques d’élongation et de déformation des molécules coudées ³²S₃ et ³⁴S₃, rejetant ainsi une précédente attribution. L’étude à longueur d’one d’excitations variables montre que les spectres obtenues avec des excitations comprises entre 436,1 et 514,5nm sont à interpréter de bandes chaudes, les spectres correspondant à des résonances des niveaux vibrationnels excités de l’état fondamental. Un calcul de champ de force a été effectué pour affiner l’ensemble des résultats.