Formation de NO par passage d'air atmosphérique dans un arc électrique.

[elingeniero]

Dans le cadre d'un projet universitaire d'ingénierie chimique, je m'intéresse à la production de NOx par passage d'air atmosphérique dans un arc électrique .
La formation de NO à partir de N2 et de O2 est donnée par l'équation chimique suivante : N2 + O2 -> 2NO.
Le mécanisme réactionnel régissant cette réaction est connu sous le nom de mécanisme de Zeldovich (étendu).
Ma question est la suivante : puisque cette réaction chimique a lieu sous certaines conditions de température (environ 1400K - 1700K), le rôle de l'arc électrique est-il simplement de fournir de la chaleur au système (= énergie à fournir pour que la réaction ait lieu) ?
Je pose la question car il semblerait que le rôle de l'arc ait également à voir avec l'ionisation des molécules de N2 et de O2.
J'ai besoin de savoir cela dans un souci de modélisation : puis-je modéliser l'arc électrique comme une simple source de chaleur à géométrie cylindrique ou dois-je également considérer l'action d'ionisation (comment ?).
Je veux modéliser l'éclair de sorte à pouvoir obtenir une équation décrivant l'évolution de la concentration en NO dans mon dispositif expérimental, et décrire l'impact de la concentration en O2 et N2 ainsi que de la puissance dissipée par l'éclair sur la concentration en NO.

Je me pose cette question car tous articles sur lesquels j'ai pu tomber concluent qu'une surface de contact maximale entre l'air et l'arc électrique favorise un meilleur taux de conversion en NO, ce qui laisserait donc suggérer que le contact (et par extension l'action d'ionisation) est nécessaire.
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[elingeniero]

Un ami ingénieur physicien m'a expliqué le fonctionnement de l'ionisation et son implication dans le processus de chauffage des molécules.
En fait, sous l'action d'un champ électrique trop intense, un des électrons d'une molécule est arraché. Ce dernier remonte alors le champ jusqu'à la cathode.
Une fois l'électron arraché, la molécule désormais chargée positivement se met à accélérer sous l'action du champ électrique.
Elle se déplace et acquiert de l'énergie cinétique (= Température selon la théorie cinétique des gaz) jusqu'au moment où elle collisionne avec la molécule voisine.
La distance entre les deux molécules est appelée "libre parcours moyen". La collision permet la diffusion de la température.
En bref, l'énergie acquise par chaque molécule est égale au travail du champ électrique sur la distance de libre parcours moyen.
L'énergie totale dissipée dans mon système est donc l'énergie multipliée par le nombre de molécules dans le système !