Solution saturée et HR

[invite339cda7f]

Bonjour à tous.

Après une petite recherche, pas de réponse à mon pb, donc je poste.

Je travaille actuellement sur la conception d'un appareil d'essais visant à mesurer les déformations d'une éprouvette de béton dues au fluage de dessiccation, sous contrainte bi axiale. (je sais, ça c'est de la méca !!)

Pour qu'il y ait séchage du matériau, il faut générer des contraintes thermiques et hygrométriques : le dispositif sera donc placé dans une étuve, en compagnie d'un bac rempli de solution saline saturée (NaBr).

Je ne suis pas spécialiste en chimie (dernier cours datant de la terminale S !) donc pardonnez-moi si la question est ridicule...

Connaissant le volume d'air contenu dans l'étuve, existe t'il un calcul pratique pour déterminer le volume de solution saline saturée à placer dans l'étuve pour que l'air contenu dans l'étuve soit correctement humidifié et pour que l'évaporation ne dure pas que quelques minutes ? (l'essai devant durer deux ans...)

Quelques infos :
Volume de l'étuve : 720L
Température d'essai : 80°C
réactif utilisé : NaBr (solubilité à 50°C : 116g/100ml - à 100°C : 121g/100ml)

Merci d'avance.
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[moco]

Ta question ne me semble avoir aucun sens. Tu demandes la quantité d'eau salée qu'il faut utiliser pour que l'air environnant soit correctement humidifié. Cela veut dire quoi "correctement humidifié" ?
Et que veux-tu dire quand tu écris que l'évaporation ne doit pas durer quelques minutes, avec un essai qui dure deux ans ? L'évaporation n'a pas de "durée" !

De toute manière je ne saisis pas bien ce que tu veux faire. Tu veux tremper une pièce de béton dans un bain de 720 litres de solution de NaBr saturé. Ce simple fait me paraît incroyable. 720 litres, c'est presque un mètre cube. Pourquoi utiliser NaBr? C'est un produit cher, dont peu de monde se soucie de connaître l'impact sur le béton. Et tu vas en utiliser à peu près une tonne. Une tonne !!! Rien que pour un essai qui va durer deux ans. A quoi donc peut bien servir une telle expérience ? Est-ce que tu cas essayer ensuite avec NaCl, Na₂SO₄, Na₃PO₄, KI, BaCl₂, etc. ?

[HarleyApril]

je suppose que c'est un essai répondant à des normes et que tu places dans ton étuve un bac contenant une solution aqueuse
si l'étuve reste fermée, tu vas rapidement atteindre un équilibre et l'eau arrêtera de s'évaporer

reste à trouver la quantité minimale d'eau à introduire pour saturer une étuve de 720 L à 80°C ...

... http://fr.wikipedia.org/wiki/Psychrométrie
(tu y trouveras des liens vers des tableaux et un calculateur en bas de la page)

[invite339cda7f]

merci pour ta réponse, je recommence en tentant d'être plus clair.

J'utilise une étuve de 720L (volume intérieur de l'étuve). Dans cette étuve, je place un dispositif d'essais (mélange de structure métallique, d'échantillons en béton et d'un ensemble de capteurs), et un bac, avec une solution saline saturée. Le bac étant posé à côté du dispositif.

Cette solution est saturée en NaBr car cela me permet d'obtenir une HR dans l'étuve de 50% (à peu près) à 50°C et 80°C, températures d'essai. Pour info, pour un autre essai j'utiliserai du Mg(NO3)2 qui me permettra d'obtenir une HR de 50% à 20°C. (en tout je réalise 3 essais qui durent chacun 2 ans : 20°C / 50°C / 80°C).

Le phénomène qui produit l'humidité relative est une évaporation. Donc, au bout d'un certain temps, il ne devrait plus rester dans mon bac que des sels, toute l'eau s'étant évaporée. J'ai alors 2 solutions :

- prévoir dès le départ la quantité suffisante de solution saturée (eau + sels) pour que l'évaporation puisse tenir 2 ans. Après un peu de recherche, apparemment il n'existe pas de loi qui permettent de donner une telle information pour un réactif très soluble comme NaBr.

- déterminer un volume de solution idéal de départ, probablement fonction du volume d'air ambiant (720L), pour ne pas devoir remettre de l'eau toutes les 5minutes.

Quand je dis "pour que l'air environnant soit correctement humidifié", c'est simplement une image : je ne veux pas qu'il y ait des zones où l'HR varie uniquement parce que le volume de solution saturée n'est pas suffisant. Je rappelle que mes connaissances en chimie sont limitées et que, par conséquent, cette dernière remarque est peut être débile.

Il faut aussi savoir que le poids admissible d'une étuve est limité et que je ne peux pas mettre 100L de solution en me disant que ça ira. Ca doit être un minimum optimisé. D'où ma recherche d'une méthode de calcul, si elle existe.

Merci d'avance pour vos suggestions.

[A voir en vidéo sur Futura]