Vitesse de réaction entre du carbonate de sodium et du HCl?

[inviteaafd4b7b]

Bonjour, je suis en stage dans une entreprise d'hydrogéologie et je dois rechercher un traitement pour neutraliser l'acidité (HCl) des fluides de forages pour pour voir les rejeter sans problème dans l'environnement.

J'ai déja trouvé plusieurs méthodes de traitement, mais les contraintes du travail sur le terrain compliquent le dispositif à mettre en place pour ce traitement (il faut un traitement en continu dès la sortie des fluides et nous ne pouvons pas mettre de grand bassins de stockage en place). Nous devons donc avoir un petit conteneur (quelques mètres cubes) où la réaction se déroulera et où le fluide sera rejeté en continu dans le milieu naturel. Un petit bassin tampon sera mis en amont pour réguler le débit et le connaitre grace à des capteurs) (je sais tout ça est bien compliqué

Par conséquent, il faut que la réaction entre la base et l'acide soit rapide pour que le traitement soit efficace.

Donc j'en viens à ma question : quelle est approximativement le temps de réaction ( pour par exemple un fluide à pH=2 et de volume 1000 litre et une solution de Na2CO3 de concentration , 0,02 mol/L de volume 472 litre, (pour le volume de Na2CO3 donné, je l'ai calculé pour pouvoir atteindre un pH final = 7,5 pour que le fluide rentre dans la "norme"))

Merci d'avance à celui ou celle qui pourra m'aider (toute idée est bonne à prendre)
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[invitec921af68]

Bonjour,

Je n'en sais rien mais ça m'a fait m'interroger : ta réaction va libérer du CO2 et faire du NaCl.
- Problème du rejet de CO2 : à terme, est-ce une quantité importante environnement parlant?
- Relarguer une solution saline dans la nature (plus d'une tonne de NaCl dans ton cas) : quelles sont les normes ?

Le fait d'utiliser de la soude donnerait autant de NaCl, mais libérerait de l'eau, pas du CO2. Or, il faut bien fabriquer la soude... Alors si on compare les NaOH et Na2CO3, le bilan énergético-environnemental est de quel côté ?

Je sais, ça ne répond pas à ta question mais bon ...

[moco]

Il ne faut pas neutraliser ton acide en ajoutant une solution de base. Tu n'arriveras jamais à doser les quantités précises de base à ajouter, car elles sont susceptibles de varier dans le temps, j'imagine.
Moi je procéderai différemment.
Je ferai circuler et ruisseler mon eau acide à travers un empilement de gros cailloux de calcaire. Le calcaire est du carbonate de calcium CaCO₃. Il est insoluble dans l'eau. Mais il réagit avec les acides qui se trouvent en solution, en formant des sels de calcium solubles dans l'eau, et non dangereux, selon :
CaCO3 + 2 HCl --> CaCl₂ + H₂O + CO₂

[invite2313209787891133]

J'aurais donné la même réponse que moco; neutralisation avec CaCO3.

Je verrais bien un dispositif simple avec un filtre à bande que l'on approvisionne avec des sacs de la bonne granulometrie, ou pour faire un petit peu plus perfectionné une tremie en bas d'une vis sans fin avec l'eau acide circulant à contre courant du calcaire.
Cette solution permet egalement d'utiliser des consommables moins couteux que la soude ou Na2CO3.

[A voir en vidéo sur Futura]

[dggchim]

Bonjour Roxy82,

Pour résoudre ton problème, soit pragmatique.
J'utiliserai du NaHCO3(?) ou du Na2CO3 en excès dans le container + un mixer pour permettre une réaction rapide et le dégagement du CO2. Avec si possible une chicane en sortie de bassin pour que le liquide ne sorte pas directement.

Je ne connais pas le pH d'une solution de Na2CO3 ou NaHCO3 dans l'eau==> à vérifier en pratique.
Le NaHCO3 est moins performant que le Na2CO3 mais moins basique au cas ou par erreur tu évacue directement ton neutralisant dans l'environnement. C'est pour cela que le NaOH est exclu. Au travail nous utilisons des sacs de 25kg pour neutraliser des fuites d'acides forts. Demande le prix pour une palette de sac.

Tu veux connaitre la vitesse? à la place de faire des calculs fais l'expérience, c'est ça qui est important dans ton cas. Ensuite tu passes sur le container et là aussi entre le test en labo et la réalité, il y a toujours une différence.

Quel est leur traitement actuellement? Si pas de traitement, tu as carte blanche et la neutralisation de l'HCl, même partielle c'est déjà un gain et mieux vaut ddu CO2 + NaCl que du CO2.

N'oublies pas que ton système doit être mobile et robuste et que son coût sera déterminant. Si il est trop cher, on l'oubliera. Que sur place tu peux avoir un incident technique.Et vérifie la législation

[inviteaafd4b7b]

la neutralisation par le CaCO3 est aussi une solution que j'ai pris en compte mais j'essaie de développer plusieurs solutions. J'ai essayé de voir avec une solution de Na2CO3 parce que sur le terrain et avec le matériel qu'à l'entreprise, les solutions sont une peu plus facile à manipuler gràce à des système de pompe doseuse reliée à des capteurs qui permette d'ajuster la libération du produit. J'avais aussi proposer une sorte de banc de sable avec calcaire dans lequel serait libéré le fluide mais on m'a dit qu'il y'aurait des risque de colmatage et que le fluide à la fin ne circulerait plus, de plus il y a beaucoup de paramètre qui varie pour le fluide de forage (le pH sera jamais le même selon le forage ainsi que la quantité libéré et le débit de sortie) donc je sais pas trop comment calculer la masse de calcaire qu'il faudrait exactement?

Il faut aussi que le fluide en resortant n'ai pas une turbidité trops élevée et ne soit pas "boueux". c'est pour ça que j'avais pensé à utiliser du CaCO3 pur en poudre blanche (j'ai vu que ça se vendait avec des pourcentages de plus de 99% de CaCO3). Maintenant faudrait que j'arrive à mettre au point un calcul qui permait de trouver la quantité à mettre en fonction du pH et du débit de sortie du fluide de forage. Mais je ne fais plus du tout de chimie depuis 2 ans du coup faut que je me replonge dans mes cours de prépa et c'est pas facil, lol.

toutes autres réflexions sera bonne à prendre, alors n'hésitez pas à m'en faire part. Merci

[inviteaafd4b7b]

réponse à Dudulle

je savais pas trop ce qu'était un filtre à bande et j'ai cherché sur le net mais ça à l'air d'un dispositif assez lourd à mettre en place. Le soucis de ma recherche c'est que l'entreprise (qui n'est pas très grande, une ptite vingtaine d'employés) ne peut pas mettre un gros dispositif en place, il leur faut quelque chose de simple (facilement transportable sur site, assez rapide et pas trop "énorme") et pas trop couteux, d'où mais difficulté à trouver.

merci quand même pour tes idées

[inviteaafd4b7b]

Re dggchim

Merci pour ta réponse

Jaurais quelques autres questions : les sac de 25 kg acheté de NaHCO3 ou Na2CO3 sont-ils de composés pur et est ce que pour la neutralisation vous les avez utilisé telquel ou mis en solution

Nous avons une idée de dispositif avec une personne de l'entreprise, jaurais bien aimé avoir des avis sur cette solution.

La voila :

1ère étape : Les fluide de forage arrive dans un container 1 "tampon" avec une ouverture en triangle par exemple qui permait de calculer un débit. Dans ce container il yaura un capteur de ph et capteur de débit

2ième étape : ces capteurs seront reliés à une petite centrale d'acquisition qui sera elle même relié à une pompe doseuse permettant la libération d ela base en fonction du ph et du débit

3ième étape : le fluide arrive dans un container 2 (par gravité) où va se déroulé la réaction avec la base. Un mélangeur à hélice relié à un pti moteur sera mis en place pour, homogénéisé le mélange

4ième étape : (pour cette étape je ne suis pas encore sur si c réalisable, faudra ke jaille demandé au technicien) Le fluide neutralisé est libéré que lorsqu'il atteint une certain niveau dans le container 2 (système de détection qui permettrait d'ouvrir une vanne en bas du container 2 .Cette sortie devra avoir un débit plus important que celui d'entrée pour que le niveau redescende assez pour laisser le temps de réaction au "fluide suivant" avec la vanne a nouveau fermé.

De même on a pensé à mettre un capteur de ph dans le container 2 et mettre au point un système de sécurité qui arrêteré tou si le ph du flui était mauvais.

Voila jespère avoir été assez clair

merci d'avance pour vos avis

[invite2378dc6a]

bonjour , je suis nouvelle et je suis actuellement en fac de pharmacie , j'aurais quelques questions à poser mais je ne sais vraiment pas ou les poser!! donc si ca ne vous dérange pas d'essayer de m'aider svp parce que c vraiment urgent!! (partiels lundi :s) dc voila:
soit un mélange de 4 protéines P1 (phi=4) P2 (phi=6.3) P3 (phi=8.7) P4 (phi=11.5)
ce mélange est soumis à une chromatographie sur résine cationique échangeuse d'anions équilibrée ds un tampon de PH=10 ; au cours de lexpérience le ph varie dans la colonne de 10 à 5

je ne comprends pas comment éluent les protéines ni pourquoi elles seraient retenues par la résine ou encore le rapport avec la colonne?
svp si qqun a une réponse a mes questions je lui serais vraiment reconnaissante! merci

[inviteaafd4b7b]

Ré jasmine132

si tu veux avoir une réponse assez vite je te conseil d'ouvrir une nouvelle discussion avec le titre de ton sujet, fo ke tu clik sur nouveau quand tu atérit sur un forum, essaie aussi sur le forum de biologie (tu trouvera dans navigation rapide en bas de la page)