augmenter le pH avec CaO

[marionmeuh]

Bonjour,

dans le cadre de mon travail, je souhaite augmenter le pH d'une solution (contenant entre autres AlCl3 0.5 mg/L), qui est actuellement de 5.3 afin d'atteindre un pH neutre, à l'aide de CaO. Mon problème : mes cours de chimie remontent à maintenant quelques années, et mes recherches sur internet n'ont toujours pas porté leurs fruits.
CaO + H20 donne Ca2+ + 2OH-? je pense que je dois calculer le nombre de moles d'OH- à apporter à ma solution, mais comment?

Quelqu'un pourrait-il me mettre sur la piste?

Merci beaucoup de votre aide.
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[igniz]

à mon avis: oublie CaO (base forte peu soluble) utilise une solution tampon de pH = 7 (cherche solution tampon sur internet), c'est la meilleur solution si ta préparation contient des produits qui influent déjà sur son pH (comme AlCl3 qui acidifie la solution).
Enfin quoi que , c'est pour faire quoi en fait?

[marionmeuh]

Je dois formuler une eau qui doit contenir certains ions présents dans l'eau potable. La formulation est établie, mais AlCl3 a acidifié le pH (rien d'anormal, j'en conviens) que je dois remonter autour de 7 avec CaO (c'est une des exigences de mon cahier des charges).

[igniz]

le mieux c'est de faire des essais: ajouter une solution d'eau de chaux fraichement préparée (solution saturée de CaO qui est peu soluble et ne se conserve pas à cause du CO2 de l'air) à l'aide d'une burette graduée à un volume mesuré précisément de la solution cible et faire un suivi au pH-mètre. Pour bien faire, il faudrait aussi titree la solution d'eau de chaux utilisée.

[A voir en vidéo sur Futura]

[marionmeuh]

C'est une solution, je te remercie. Mais on me demande une méthode plus "carrée". Est-ce que mon équation de dissolution de CaO dans l'eau est correcte? A partir de là, grâce aux formules liées au pH, ne peut-on pas calculer le nombre de moles de CaO à ajouter à ma solution afin d'atteidre un pH compris entre 6.5 et 7.5?

[igniz]

ce n'est pas aussi simple, si tu as des espèces comme Al3+ qui sont des acides faibles, le pH dépend de sa constante d'acidité,à moins qu'il ne soit précipité, en plus tu as quelles autres espèces qui peuvent influencer le pH dans ta solution?
D'ailleurs tu as besoin de Al, à pH 7 je ne suis pas sûr si il va précipiter ou pas?
NB: et c'est une méthode "carrée" c'est la seule qui te garanti ton pH

[marionmeuh]

Al3+ est la seule espèce capable d'influencer le pH dans ma solution

[igniz]

ok est ce que c'est grave s'il est précipité? j'ai fait un rapide cacul avec la concentration de 0.5 mg/l en AlCl₃ et le produit de solubilité de Al(OH₎₃ et je pense qu'en théorie Al sera précipité à pH 7 (après en pratique ce sera une suspension vu que la concentration est faible).
Dans ce cas tu n'as qu'à calculer la quantité nécessaire pour faire:

3CaO + 2Al³⁺ +3H₂O =2Al(OH)₃ (solide)+ 3Ca²⁺

[marionmeuh]

je réfléchis à une solution. Connais-tu la constante d'acidité de AlCl3?

[igniz]

non, mais le produit de solubilité de Al(OH₎₃ est Ks=[Al][OH]³ =1.3. 10^-33

donc en théorie pour un pH final de 7, la concentration de Al à l'équilibre en solution sera de 1.3.10^-12 mol/L soit ~1.7.10^-10 g/L de AlCl3.
Après Al forme de nombreuses espèces oxygénées qui peuvent rester en solution longtemps, donc tu ne couperas pas à une mesure de pH, aucun calcul ne peut garantir à 100% le résultat.

[marionmeuh]

Je sature! Tout cela est trop loin pour moi. Je n'ai toujours pas compris quelle quantité de Cao je vais devoir ajouter à ma solution pour neutraliser mon pH.

[igniz]

Dans ce cas tu n'as qu'à calculer la quantité nécessaire pour faire:

3CaO + 2Al³⁺ +3H₂O =2Al(OH)₃ (solide)+ 3Ca²⁺

essaye cela mCaO= M(CaO) * 3/2 *n(AlCl3)
et n(AlCl3) = C(AlCl3) * V vu que tu connais ta concentration en AlCl3 cela ne devrait pas poser de problème
mais mesure ton pH après!

[marionmeuh]

merci beaucoup!
je trouve mCaO=42 mg.
Connaitrais-tu un cours sur le net qui me permette de réviser toutes ces notions de pH? J'aimerais bien comprendre davantage ce que je fais.
Merci encore

[marionmeuh]

Oups! J'ai calculé nAlCl3 pour mon pH de 5.3. Je recalcule

[marionmeuh]

Non non, je crois que c'était bon

[igniz]

tu as calculé pour 1L c'est ça? (la flemme de vérifier) pour les cours il y a des liens sur le forum: http://forums.futura-sciences.com/post330153.html#330153

[marionmeuh]

oui, pour un litre.
Merci encore de ton aide, et bonne journée!