manganèse

[invitec65d7bd7]

J'ai besoin de vos lumières car mes connaissances en chimie datent de maintenant très très longtemps...

Une eau contient du manganèse (Mn2+). Comme ceci est un élément indésirable, ce manganèse est filtré sur sable manganifère (appelé également sable zéolite) contenant des dioxydes de Mn (Mn02)

Le Mn2+ "fixé" par le Mn02 va donc donner (si je ne m'abuse) du sesqui oxyde de Mn (Mn2O3).

Le filtre a une capacité d'absorbtion connue. Au-delà, ceci exige une régénération. Cette régénération peut se faire par oxydation.

A ma connaissance, je connais 3 oxydants capables de mener à bien cette régénération : le Cl2, le KMnO4 et l'O3.

Pour des raisons de sécurité alimentaire (c'est tout de même là ma spécialité, je préfère éliminer le Cl2 et le KMn04) ; reste donc l'ozone.

C'est là que j'ai besoin de vous : pouvez-vous me dire la quantité d'O3 nécessaire à faire repasser tout mon Mn2O3 en MnO2. Exemple : pour une quantité thérorique de 392000 mg de sesquioxyde de Mn produite quelle sera la quantité d'ozone nécessaire pour régénérer mon filtre en lui redonnant sa forme de Mn02 de départ. Disposant d'un ozoneur, je peux préparer de l'eau à 10ppm d'O3 par litre; d'où seconde question: quel sera le cubage à faire passer...

Si vous avez la réponse, merci de me donner un petit rappel de chimie, cela me permettra de ne pas mourir idiot (à mon âge...)

Bien cordialement,
Paul
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[invite3d779cae]

Salut

Alors supposant que ca se passe comme ca :

O3 + Mn2O3 -> 2 MnO2 + O2

Il te faudrait 1 molecule de O3 pour 1 molecule de Mn2O3 donc apres avec les masses molaire des different elements :
Mn : 54,93g/mol
O : 16 g/mol

Tu dois pouvoir facilement trouver les quantité d'ozone necessaire pour oxyder ton filtre.

Si j'ai bonne memoire il me semble qu'un nez humain detecte l'odeur de l'ozone a 1ppm (oui ca sent tres fort ce truc) et que c'est mortel a 10ppm .....

C'est un gaz vraiment tres agressif ! Alors prends beaucoup de precautions !!

[Patzewiz]

En admettant que la réaction de régénération est la suivante
Mn2O3 +O3 -> 2 MnO2 + O2
Il faut une mole d'O3 par mole de Mn2O3.
On calcule les masses molaires des deux réactifs:
Mn2O3: 2*54.94+3*16= 157.9 g/mole
O3: 3*16 = 48 g/mole
On trouve qu'il faut 48g d'ozone pour régénérer 157.9 g de Mn2O3
Pour traiter 392 g il en faut 48 * 392 / 157.9 = 119.2 g

Avec de l'eau à 10 ppm (en masse) d'ozone on a 10 mg d'ozone par litre. Avec un rendement idéal de 100% il faudra
119.2/0.010 = 11920 litres d'eau ozonée
Ca parait très grand, d'autant plus que le rendement est probablement très inférieur à 100%., mais la quantité de Mn2+ fixé est elle même grande. En supposant que la réaction de fixation est:
Mn2+ + MnO2 + H2O -> Mn2O3 + 2H+
La moitié du manganèse présent dans Mn2O3 proviendrait de l'eau traitée initialement.
392 g Mn2O3 <=> 2.48 mol contenant 4.96 mol de Mn
2.48 mol (136.2 g) ont donc été fixées.

[invite072b030b]

Tout ça se base sur l'hypothèse que le Mn203 réagit mole à mole avec l'ozone. est ce si sûr?

[A voir en vidéo sur Futura]