Résine échangeuse d'ions/mode d'action

[invitebada6f23]

Bonjour à tous

mon premier post sur ce forum avant toute chose, je ne suis absolument pas chimiste et la chimie m'est relativement étrangère depuis qqes tps déjà (la prépa, non PC... et ça remonte), donc un peu d'indulgence si jamais ce que je demande semble d'une évidence crasse à certains.

voilà ma question : j'ai une résine échangeuse d'ions Dowex avec un mesh de 50-100 et sous sa forme H+ à priori (intitulé exact : Dowex AG 50 W X8 mesh 50-100 H+).

J'ai besoin de faire passer dans cette résine le surnageant de la solution suivante : béton adjuvanté broyé, mélange éthanol/eau 50/50, HCl à 2.5mol/L.

=> quels sont les réactions qui se produisent entre la résine et l'acide ? (je suppose qu'il n'y a pas échange entre d'autres ions que ceux produits par l'acide et ceux de la résine, mais je peux être faux)
-----

[invite1c3dc18e]

il n'y a pas à proprement parler de réaction chimique, seulement le remplacement des H+ de la colonne par les cations multichargés de la solution (adjuvant de béton) que tu passes dans la colonne.

Par un titrage acide-base tu peux calculer la concentration de ces ions et sinon via différentes techniques de dosage après avoir "décroché" les ions qui ont été fixés sur la colonne mesurer la concentration de ceux-ci.

++

[moco]

Le ciment, au fur et à mesure de son durcissement libère de la chaux ou hydroxyde de calcium Ca(OH)₂ qui est légèrement soluble dans l'eau. En présence du gaz carbonique de l'air, cette chaux se carbonate. Mais cela n'a pas beaucoup d'importance pour toi. La seule chose qui importe pour toi, c'est qu'il y aura des ions calcium Ca²⁺ en solution.

La résine est une substance de formule compliquée, qui a la propriété surprenante de réagir avec tous les ions positifs dissous, de manière à les fixer, et à les remplacer en solution par des ions H⁺
Lorsque tu fais passer cette solution de chaux sur une résine Dowex 50, les ions Ca²⁺ dissous se fixent sur la résine et sont remplacés un à un par 2 ions H⁺. La solution ne contient plus de Ca(OH)₂, mais des ions H⁺ et des ions OH^- dont une partie est carbonatée. Peu importe. Les H⁺ et les OH^- se neutralisent et forment de l'eau. Les H⁺ et les ions carbonates se neutralisent et foremnt H₂O et CO₂
L'eau ressort donc pure !!

La seule impureté qui peut subsister provient d'éventuelles trace de gypse et de plâtre, qui se trouveraient dans le ciment initial. Le gypse et le plâtre sont deux formes différentes de sulfate de calcium CaSO₄. Si c'est le cas, le gypse est très peu soluble, mais assez pur qu'on puisse le mesurer. Et après passage sur la colonne de Dowex 50, la solution contenant du CaSO₄ donnera une solution contenant des ions H⁺ et des ions sulfate SO₄^2-, donc c'est une solution diluée d'acide sulfurique.

[invitebada6f23]

il n'y a pas à proprement parler de réaction chimique, seulement le remplacement des H+ de la colonne par les cations multichargés de la solution (adjuvant de béton) que tu passes dans la colonne.

Par un titrage acide-base tu peux calculer la concentration de ces ions et sinon via différentes techniques de dosage après avoir "décroché" les ions qui ont été fixés sur la colonne mesurer la concentration de ceux-ci.

++

merci pour l'info

Le ciment, au fur et à mesure de son durcissement libère de la chaux ou hydroxyde de calcium Ca(OH)₂ qui est légèrement soluble dans l'eau. En présence du gaz carbonique de l'air, cette chaux se carbonate. Mais cela n'a pas beaucoup d'importance pour toi. La seule chose qui importe pour toi, c'est qu'il y aura des ions calcium Ca²⁺ en solution.

le béton que j'utilise est très jeune (qqes jours tout au plus) donc le front de carbonatation est ridiculement faible voir inexistant à priori. Donc que l'hydroxyde de calcium soit carbonaté je ne pense pas. Tout ce qui suit est très clair est bien expliqué (merci pour ça) mais il reste donc un point d'incertitude concernant ce que tu m'as dit, c'est la provenance des ions Ca²⁺
mettons que mon béton soit essentiellement composé de chaux, la réaction qui conduit à la libération d'ions Ca²⁺ est-elle tout bêtement Ca(OH)₂ + H₂O => Ca²⁺ + 2OH^- + H₂O (une bête mise en solution en somme) ou bien l'acide que j'ajoute, voir l'éthanol s'invitent dans la partie ? et si oui les ions qu'ils libèrent réagissent-t-ils avec la résine (je ne pense pas, déjà avec l'HCl on échangerait un H+ pour un H+ à priori)

La résine est une substance de formule compliquée, qui a la propriété surprenante de réagir avec tous les ions positifs dissous, de manière à les fixer, et à les remplacer en solution par des ions H⁺
Lorsque tu fais passer cette solution de chaux sur une résine Dowex 50, les ions Ca²⁺ dissous se fixent sur la résine et sont remplacés un à un par 2 ions H⁺. La solution ne contient plus de Ca(OH)₂, mais des ions H⁺ et des ions OH^- dont une partie est carbonatée. Peu importe. Les H⁺ et les OH^- se neutralisent et forment de l'eau. Les H⁺ et les ions carbonates se neutralisent et foremnt H₂O et CO₂
L'eau ressort donc pure !!

La seule impureté qui peut subsister provient d'éventuelles trace de gypse et de plâtre, qui se trouveraient dans le ciment initial. Le gypse et le plâtre sont deux formes différentes de sulfate de calcium CaSO₄. Si c'est le cas, le gypse est très peu soluble, mais assez pur qu'on puisse le mesurer. Et après passage sur la colonne de Dowex 50, la solution contenant du CaSO₄ donnera une solution contenant des ions H⁺ et des ions sulfate SO₄^2-, donc c'est une solution diluée d'acide sulfurique.

j'ajouterai juste que dans le béton il y a en plus de l'hydroxyde de calcium, des différentes formes de sulfate de calcium, d'inévitable polluants (laitiers, mais surtout ce qu'apportent les granulats (silice en général, mais c'est incontrôlable et ça change à chaque fois)) et ce que je cherche à détecter par après : l'adjuvant

PS : petite info, l'effluent et plus ou moins fortement coloré, couleur orangé/ambré, couleur de la résine en fait

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitebada6f23]

j'oubliais, pour la régénerer je suppose qu'il suffit de la faire passer dans un acide fort pour lui faire récupérer ses H+ ?

ça se régénère combien de foit en général ?