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Capacité d'échange des résines



  1. #1
    Desperados085

    Capacité d'échange des résines


    ------

    Bonjour,

    Dans une fiche technique de résines échangeurs d'ions, la capacité d'échange est exprimée comme suit :

    >1.8 Eq/l (H+ form) - >2.00 Eq/l (Na+ form)

    Pq ces 2 expressions, normalement les même sites actifs des résines fonctionnent quelque soit l'ion à échanger?

    Je ne sais pas quelle valeur prendre pour déterminer le volume des résines nécessaires pour traiter un volume d'eau donnée ayant un TH donné.

    Merci pour l'aide.
    Merci.

    -----

  2. Publicité
  3. #2
    moco

    Re : Capacité d'échange des résines

    L'abréviation Eq/L désigne le terme "équivalent par litre". L'équivalent est une ancienne unité de quantité de matière, qui pour les ions chargés 1+ comme H+ ou Na+ corespond à 1 mole, donc 23 g Na. Pour les ions chargés 2+, comme Ca2+, un équivalent vaut 1/2 mole, donc 20 g de Ca2+. Il semble que ta résine correspond à environ 1,8 à 2 équivalent par litre. Prenons la valeur minimum 1.8 Eq/L.
    Cela veut dire que, si tu disposes de 3 litres de ta résine, elle sera capable de fixer 3·1.8 mol = 5.4 mol de ion Na+. Mais elle sera aussi capable de fixer 3·0.9 mol = 2.7 mol de ion Ca2+.

  4. #3
    Desperados085

    Re : Capacité d'échange des résines

    là c'est plus clair
    Merci moco.

  5. #4
    Desperados085

    Re : Capacité d'échange des résines

    re bonjour,

    nouvelles étapes et de de nouvelles questions
    là je suis devant un problème où je dois vérifier le volume de résine d'une colonne anioniques (qui existe déjà). (c'est pour la déninéralisation de l'eau)
    direct, la relation est la suivante :
    VRa=Vt * ([SAF]+[TAC]+[SiO2]) / CE
    où :
    VRa : volumes des résines anioniques
    SAF : titre des sels d'acide forts ( NO3- , Cl- , (SO4)2- )
    CE : la capacité d'échange des résines
    TAC : (devinez..)
    Pour déterminer le titre SAF, il existe une méthode pratique, on prend un échantillon de l'eau sortie colonnes des résines cationiques où tous les cations sont substitués par H+ , là on a des acides de ces sels dans notre échantillons, il suffit après de mesurer l'acidité et en déduire le SAF.
    Voiçi les probs que je rencontre :
    1- Les acides qui sont présents dans l'échantillon sont HNO3, HCl , H2SO4, H2HCO3 , H2SO4
    ces deux derniers acides que j'ai écrit en gras sont issus de la décationation des Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2, CaSO4, MgSO4, Na2SO4
    qui sont déjà comptabilisés dans TAC dans la formule.
    vous avez une idée comment les soustraire de la nouvelle acidité?
    (Genre déduire leur propre acidité à partir de leur TAC)
    2- Dans la formule y a CE qui est la capacité d'échange, et qui est donnée dans la fiche technique en Eq/l form H+ ou form Na+ ... ou ce que tu veux selon l'élément à échanger. Comme nous a indiqué Mr.moco.
    Dans la formule, j'ai des élement de differentes valences, qu'est ce qu'on mets dans l'application numérique pour la CE?

    Merci pour votre aide.

  6. #5
    moco

    Re : Capacité d'échange des résines

    Quelle salade !
    Si tu veux vraiment qu'on t'aide, il faut en mettre du tien, et donner des informations qui en soient, et utiliser un vocabulaire compréhensible.

    Comment veux-tu qu'on devine ce que c'est que le TAC ?
    Que signifie Vt ?
    Pourquoi as-tu mis deux fois H2SO4 dans une liste de 5 acides, dont la seconde en gras ?
    Qu'est-ce que c'est que ce stupide acide inexistant H2HCO3 ? Il existe un seul acide issu des hydrogénocarbonates, et c'est H2CO3 !
    Que vient faire la concentration de SiO2 dans cette histoire ?
    Qu'est-ce que c'est que cette histoire de formule où il y a des éléments de différentes valences ? Quelle formule ? Quel est le rapport avec ton histoire de résine ?

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    Desperados085

    Re : Capacité d'échange des résines

    Citation Envoyé par moco Voir le message
    Quelle salade !
    Si tu veux vraiment qu'on t'aide, il faut en mettre du tien, et donner des informations qui en soient, et utiliser un vocabulaire compréhensible.

    Comment veux-tu qu'on devine ce que c'est que le TAC ?
    Que signifie Vt ?
    Pourquoi as-tu mis deux fois H2SO4 dans une liste de 5 acides, dont la seconde en gras ?
    Qu'est-ce que c'est que ce stupide acide inexistant H2HCO3 ? Il existe un seul acide issu des hydrogénocarbonates, et c'est H2CO3 !
    Que vient faire la concentration de SiO2 dans cette histoire ?
    Qu'est-ce que c'est que cette histoire de formule où il y a des éléments de différentes valences ? Quelle formule ? Quel est le rapport avec ton histoire de résine ?
    Ok, je reprends tt (et moi qui croyait que je me suis bien exprimé pfff)
    j'ai devant moi deux colonnes de résines échangeuses d'ions, la première de résines cationiques et la deuxième de résines anioniques.
    au moyen de ces colonnes je déminéralise l'eau du réseau.
    Les composants principals d'une eau brute sont : CaCO3, MgCO3, Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2, CaSO4, MgSO4, Na2SO4, NaNO3, NaCl, SiO2.
    En passant à travers la première colonne, tous les cations (Ca2+, Mg2+, Na+) sont substitués par H+ , donc je retrouve mon eau avec la composition suivante :
    H2CO3, H2SO4, HNO3, HCl, SiO2
    En suite, l'eau passe à travers la 2ème colonne (résines anioniques) et les anions ( (CO3)2-, (HCO3)-, (SO4)2-, NO3-, Cl- ) sont substitués par OH-
    à la fin je n'ai que du H2O à la sortie des colonnes.
    Ce que j'ai à faire c'est de calculer le volume des résines anioniques qui ont une capacité d'échange CE donnée en Eq/l de résines.
    Le volume total d'eau que je dois déminéraliser est Vt, donc le total des Eq des anions à éliminer sera Vt * concentration d"anions (en Eq/l d'eau)
    La formule est la suivante :
    VRa=Vt * ([SAF]+[TAC]+[SiO2]) / CE
    où :
    VRa : volumes des résines anioniques
    SAF : titre des sels d'acide forts ( NO3- , Cl- , (SO4)2- )
    CE : la capacité d'échange des résines
    TAC : titre alcalin complet
    Vt : Volume total d'eau à traiter

    TAC reprend la concentration des anions carbonates est des bocarbonates.
    SAF reprend les anions NO3- , Cl- , (SO4)2-
    (Ce que vient faire le SiO2 c'est qu'il est lui aussi élliminer par les résines échangeurs d'ions anioniques, je ne sais pas encore comment mais c ce que j'ai trouvé)

    Pour déterminer le titre SAF, il existe une méthode pratique, on prend un échantillon de l'eau sortie colonnes des résines cationiques où tous les cations sont substitués par H+ , là on a des acides de ces sels dans notre échantillons, il suffit après de mesurer l'acidité et en déduire le SAF.
    Le 1er prob
    c'est que dans mon échantillon je n'ai pas que HCl (dont l'origine NaCl), HNO3 (origine NaNO3), H2SO4 (dont l'origine est CaSO4, MgSO4, Na2SO4)
    mais j'ai aussi les acides H2CO3 (dont l'origine est bicarbonate et carbonates de calcium/magnésium)
    ce que je veux dire c'est que les anions HCO3-, (CO3)2-, sont déjà représentés dans la formule par le TAC; mais ils seront ré-repris dans le titre SAF déduit à partir de l'acidité.

    Le 2ème prob
    Dans la formule y a CE qui est la capacité d'échange des résines, et qui est donnée dans la fiche technique en Eq/l form H+ ou form Na+ ... ou ce que tu veux selon l'élément à échanger.
    Dans la formule, j'ai des élement de differentes valences,
    pour NO3- par exemple, la CE est 1,8Eq/l de résines, mais pour (SO4)2-, la CE sera de 0,9Eq/l
    dois-je prendre une moyenne des deux?

    Merci.

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  10. #7
    moco

    Re : Capacité d'échange des résines

    La formulation que tu utilises présente la particularité de vouloir obscurcir la réalité au maximum. Pourquoi introduire cette nomenclature lourde, avec des SAF, des TAC, qui représentent à peu près la même chose, mais qui sont exprimés en utilisant des mots différents ?
    Je retraduis ces abréviations ainsi :
    SAF = Concentration des anions d'acides forts
    TAC = Concentration des anions d'acides faibles.
    C'est tellement plus clair que ce ridicule "titre alcalin complet" qui frise l'absurdité ! C'est comme le S de SAF, qui désigne je pense une somme, sans dire que c'est une somme de concentration : c'est ridicule !

    Ceci dit, venons-en à tes questions !
    Si tu veux déterminer SAF dans une solution acide qui sort de la résine échangeuse de cations, tu ajoutes un indicateur comme le méthylorange, et tu titres avec NaOH. Avec cela tu ne neutralises que les acides forts, et H2CO3 n'est pas touché, ce qui est fort utile, car du H2CO3 il y en aura toujours, et des quantités variables, à cause du gaz carbonique de l'air.

    Le SiO2 en solution est supposé réagir comme un acide H2SiO3. Il libère des ions H+ dans l'eau même s'il ne réagit pas avec la résine.

    Pour finir, si tu veux utiliser ta formule de VRa, tu devras calculer toutes tes concentrations non en moles par litre, mais en Equivalent par litre, et considérer que la capacité d'échange est de 1.8 Eq/L. Le seul problème est le ion sulfate et le ion carbonate.
    Un Eq de SO42- est 0.5 mole de SO42-, donc 48 g de SO42-
    Ne jamais tenter de faire une moyenne qui n'aurait aucun sens.

  11. #8
    Desperados085

    Re : Capacité d'échange des résines

    Merci bien moco
    des petites remarques :

    Citation Envoyé par moco Voir le message
    tu titres avec NaOH. Avec cela tu ne neutralises que les acides forts, et H2CO3 n'est pas touché.
    ça devrait être pour celà pourquoi dans la formule y a les deux (TAC et SAF)
    les anions d'acides faibles sont déduits à partir du TAC et les anions d'aide forts sont déduits du titrage par NaOH.


    Citation Envoyé par moco Voir le message
    Ne jamais tenter de faire une moyenne qui n'aurait aucun sens.
    j'ai pensé à une moyenne pondérale, suivant la quantité totale en Eq de chaque élément.


    Citation Envoyé par moco Voir le message
    Le SiO2 en solution est supposé réagir comme un acide H2SiO3. Il libère des ions H+ dans l'eau même s'il ne réagit pas avec la résine.
    Dans quel cas le SiO2 s'ionise en (SiO2)2- ?
    apparamment c la forme que peut éliminer les résines anioniques.

    Merci.

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