Uv

[invite4b94f01b]

Bonjour,
J'étudie le fonctionnement des lampes à UV comme déchloraminateurs dans les piscines... c'est à dire qu'elles permettent de casser les liaisons N-Cl et H-Cl des molécules se trouvant dans l'eau chlorée...

J'ai une formule qui me donne la dose UV en fonction de la puissance émise, du temps d'irradiation, de la surface interne de la chambre d'irradiation et de l'épaisseur de la lame d'eau.

Le produit de la puissance et du temps d'irradiation correspond il bien à l'énergie de liaison ? à l'enthalpie de disssociation de ces liaisons ?

Quelqu'un connait-il l'ordre de grandeur de la surface interne d'irradiation et celui de la lame d'eau...?

Comment puis-je, à partir des énergies des liaisons, connaître la puissance minimale qu'il faut pour que ma lampe soit efficace ? et puis-je connaître le temps d'irradiation minimal nécessaire ?
Puis-je imposer ces deux paramètres en même temps ?

Enfin, avez-vous des idées pour exploiter au mieu cette formule ??

Merci beaucoup....
LN23
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[moco]

La plus grande partie de l'énergie émise par ta lampe est perdue en chaleur. Seule une très petite partie sert à détruire des liaisons chimiques. Le produit de la puissance par le temps donne une énergie. Mais ce n'est pas l'énergie de liaison.
Il faudrait connaître plusieurs choses. Par exemple : Quelle proportion de la lumière émise par ta lampe est dirigée en direction de la solution à traiter ? Est-ce que ta lampe trempe dans la solution à traiter ? Quelle est la longueur UV d'onde émise ? Qu'est-ce que c'est que cette histoire d'épaisseur de lame ? Explique-nous ton montage ? Connais-tu le coefficient d'absorption epsilon de la molécule à détruire par photochimie ? Connais-tu la loi de Lambert-Beer ?

[invite4b94f01b]

Il s'agit en fait d'une lampe à UV que l'on introduit dans les canalisations de filtration de la piscine (la lampe est bien sûr protégée par un cache...).

Donc toute la lumière émise est dirigée vers la "solution à traitée" qui n'est autre que l'eau de la piscine qui circule autour de la lampe dans la canalisation.
Ma lampe trempe donc dans la "solution à traitée".

Les UV sont émis à 254 nm (il s'agit d'UV c).

L'épaisseur de la lame d'eau correspond à la largeur de la canalisation dans laquelle circule l'eau...

De quelle énergie s'agit-il si ce n'est pas l'énergie de liaison ??
S'il ne s'agit pas de la même énergie, comment faire le lien entre la formule que je possède et les liaisons que la lampe "casse" ?

Comment puis-je connaître le coefficient d'absorption epsilon de la molécule à détruire par photochimie ??
Les liaisons détruites sont N-Cl et H-Cl (on casse les liaisons des chloramines...).

Je connais la loi de Lambert-Beer, mais quel est le rapport ? Comment puis-je l'utiliser ?



Merci beaucoup, ln23

[moco]

Bon. Si tu connais la loi de Lambert-Beer, tu peux faire quelques calculs. Elle dit que : A = log(Io/I) = epsilon conc longueur.
Première chose, tu dois connaître le epsilon de ta substance absorbante (chloramine, etc.) Si tu ne la connais pas, il te faut la déterminer avec un spectrophotomètre à 254 nm.
Quand tu l'auras tu peux calculer A, à partir de epsilon, de la concentration c de poluant, et de la longueur traversée (épasiseur de lame). Et comme tu connais Io, l'intensité de la lampe en watt, tu peux calculer I. Ensuite Io - I donne la puissance absorbée, donc l'énergie captée par la molécule de polluant par unité de temps. L'énergie totale s'obtient en multipliant cette puissance absorbée par le temps de l'iradiation.
Tout cela suppose que le liquide est immobile dans la conduite. S'il est en mouvement, c'est plus compliqué.
Mais bref, de cette énergie captée, seule une petite partie va servir à briser les liaisons de la molécule de polluant. Quelle fraction au juste, je l'ignore. Il faudrait faire un peu de calcul intégral, vu d'ici. Mais cela risque de prendre du temps.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite4b94f01b]

Le problème est que je ne connais pas le epsilon. Y a-t-il un tableau de référence où sont référencés tous les epsilons ?
Peut-on trouver cette valeur sur internet ?

Le epsilon est-il lié à une molécule ou à une solution ?
Parce que si c'est lié à une molécule, je m'intéresse à la chloramine qui est le produit de l'oxydation de matières azotées, telles que l'urée, par l'acide hypochloreux...
Les chloramines se retrouvent sous les formules NH2Cl, NHCl2 et NCl3. Peut-être cela vous éclaire-t-il pour me donner une idée quant à la valeur du epsilon...

Si le epsilon est lié à la solution, il s'agit d'eau chlorée !! contenant certes de l'acide hypochloreux, des matières azotées et autres déchets organiques...

De plus, l'eau circule dans la canalisation et est donc en mouvement...

Enfin, que voulez-vous dire lorsque vous parlez de calcul intégral ? Pouvez-vous m'indiquer comment démarrer ? je me débrouillerai seule pour le continuer...

Merci beaucoup, LN23.

[moco]

Si tu ne connais pas le coefficient d'absorption epsilon de ta chloramine, tu le mesures. C'est facile et vite fait. Tu prépares une solution peut-être dixième molaire (puis centième molaire), tu en mets un peu dans la cuvette d'un spectrophotomètre UV, tu règles à 256 nm, et tu mesures la transparence I/Io. Tu en tires epsilon par la loi de Beer-Lambert.

Pour la suite le plus simple est de déterminer combien de chloramine est détruite quand tu trempes ta lampe pendant 1 seconde, 10 secondes, 1 minute dans un tuyau rempli d'une solution 0.01 molaire de chloramine immobile. Toujours d'après la loi de Beer. Recommencer avec 0.001 M, 0.0001 M, etc.

Tu devrais pouvoir déterminer ainsi le temps minimum nécessaire pour détruire la chloramine raisonnablement présente dans ton eau, où la concentration doit être 10 puissance moins beaucoup !

Continue. Tu es assez grand (ou grande). Tu dois avoir des idées. Moi je n'ai jamais fait ce travail. Et je me conduis avec toi comme si je savais...