Analyse de mélange d'acide

[inviteec6109e1]

Bonjour,
Ma société effectue de la soudure sur inox et nous venons de mettre en place un bain composé d'un mélange d'acides pour effectuer le décapage des soudure.
Voici les concentrations des acides le composant :
- Acide nitrique à 20%
- Acide fluorhydrique à 2-3%
Ces pourcentages sont massiques. Je suis à la recherche d'une méthode pour analyser les concentrations des deux composants afin de recharger l'un ou l'autre des produits en cas de baisse. J'ai bien trouvé un appareil réalisant les mesures et calculs automatiquement mais il est trés cher. Du coup, je préfèrerai faire des analyses moi-même par neutralisation de chacun des acides (méthode colorimétrique). Le problème est que je ne sais pas quels produits utiliser et je ne me souviens plus comment faire les calculs car mes études sont loin derrière. Quelqu'un peut-il m'aider ?
Mon patron m'a chargée de trouver la solution... ...
Merci.
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[moco]

J'espère que tes acides ne sont pas mélangés en solution et que tu peux les titrer séparément.

Dans ce cas, il faut faire un titrage.
Commençons avec l'acide nitrique. Imaginons que ton acide nitrique soit à 20% exactement. Comme la masse molaire de HNO₃ vaut 1+14+48 = 63, cela veut dire que 1 kg de ton acide contient 200/63 = 3.174 mol HNO₃. Mais sa masse volumique est de 1.115. Donc 1 kg occupe un volume de 1000 mL/1.115 = 897 mL.
La concentration molaire de ton acide sera de 3.174 mol/0.897 L = 3.538 mol par litre.
C'est trop concentré pour être titré directement. Il faut faire une dilution par exemple au 1/10. Tu prends 25 mL de ton acide nitrique et tu le mets dans un ballon jaugé de 250 mL. Tu y ajoutes de l'eau jusqu'à la graduation 250 mL et tu agites bien pour homogénéiser. Variante : tu prélèves 100 mL de ton acide et tu le verses dans un récipient de 1 Litre et tu complètes avec de l'eau.
Quoi qu'il en soit, tu obtiendras une solution qui contient 0.3538 mol d'acide nitrique par litre.
Tu prélèves à la pipette un volume V quelconque de cette dilution (20 mL par exemple). Tu le mets dans un bécher et tu ajoutes quelques gouttes d'un indicateur comme le bleu de bromothymol. Tu agites la solution qui est alors jaune. Elle contient 7.076 millimole de HNO₃.
Tu remplis une burette de 50 mL avec une solution de NaOH 0.2 M (8,0 g NaOH par litre). Tu laisses tomber goutte à goutte cette solution de NaOH jusqu'au changement brutal de couleur jaune-bleu. Le volume de NaOH nécessaire pour y parvenir sera de :
V = n/c = 7.076/0.2 = 35.4 mL
si ta solution initiale de HNO₃ est bien à 20%.
Si tu obtiens un autre volume, comme peut-être 31 mL, ta solution de départ aura une concentration égale à (31/35.4)20% = 17.5 %

Pour l'acide fluorhydrique, qui est un acide faible, il faudra faire un titrage avec un autre indicateur, par exemple la phénolphtaléine, qui vire de l'incolore en milieu acide à rouge-pourpre en milieu basique.

[inviteec6109e1]

Bonjour,
Merci pour cette réponse mais hélas, mes acides sont effectivement mélangés. Je ne me souviens plus trop du vocabulaire : le titrage c'est bien le fait de verser un neutralisant jurqu'à obtenir un pH neutre ? J'ai eu en contact un ancien prof qui me suggère de démarrer avec le titrage au NaOH (1 mol/L) sur l'échantillon dilué par 25 afin de trouver la concentration total en acide et de réaliser ensuite un 2e titrage pour connaître celui en fluorhydrique. Pour ce 2e titrage, il me dit de diluer ma solution par 40, ajouter 1 g d'acetate de sodium, ajuster à 6 le pH avec du NaOH et titrer ensuite avec du La(NO3)3 (0.1 mol/L). Toutes les titrages sont ici réalisés avec un pHmètre. Il ma également fourni les méthodes de calcul. Le hic c'est que je comprends le principe du premier titrage mais pas du tout le 2e. Pourquoi ajouter de l'acétate de sodium et ajuter le pH à 6 avant de titrer ?