Équilibrage du pH dans une citerne d'eau de pluie

[invitecceaf858]

Bonjour à tous !

Tout d'abord je suis nouveau ici, et après avoir chercher dans les différents thèmes du forum, j'ai choisi de poster mon message ici : désolé donc si je ne suis pas dans la bonne catégorie...

Voilà donc mon problème. A la maison nous avons une citerne de 5000 litres en béton qui recueille les eaux de pluie. Nous avons constater que le pH de l'eau contenue dans cette citerne à tendance à être acide (aux alentours de 6), ce qui n'est pas bon pour notre plomberie, qui à la longue sera "rongée" par l'acidité de l'eau qui y circule. Je connais en permanence le pH et le niveau de remplissage de la citerne. Pour avoir un pH le plus neutre possible j'ai décidé de rajouter de la soude (NaOH donc), mais encore faut il savoir dans quelle proportion en ajouter, et ceci selon le pH et le niveau de remplissage de la citerne. Je cherche à mettre au point une formule qui permet donc de savoir directement en fonction de ces deux variables, la quantité (en grammes) de soude à ajouter pour avoir un pH à 7. J'ai trouvé une formule, mais au vu des essais que j'ai fait avec celle-ci en l'appliquant, elle me paraît erronée. Voici la logique que j'ai suivi, et j'espère que vous pourrez me dire où j'ai commis des erreurs.

Je pars en premier lieu de :
10^-pH=[H+]
[H+]*[OH-]=10^-14

Ensuite je cherche qu'elle est la concentration de OH- en solution dans la citerne :

[OH-]=10^-14/10^-pH

Le nombre de moles de OH- dans la citerne puis le nombre de gramme :

(10^-14/10^-pH)*Vciterne

((10^-14/10^-pH)*Vciterne)*17

La masse de OH- nécessaire théoriquement pour que pH=7 en fonction de Vciterne :

(10^-7*Vciterne)*17

Je soustrait la masse de OH- effectivement présente dans la citerne à la masse théorique pour que pH=7, ce qui nous donne normalement la masse de OH- en défaut donc à ajouter, donc la masse de NaOH à ajouter :

[((10^-7*Vciterne)*17)-(((10^-14/10^-pH)*Vciterne)*17)]*2,5

Et je multiplie par 2,5 pour obtenir la masse exacte de NaOH à ajouter dans la citerne, puisque quelque soit la température, NaOH de se dissocie pas complètement dans l'eau. Ici j'ai supposé avoir une eau à environ 15°C, j'ai donc pris un coefficient de 2,5.

Il y sûrement donc plusieurs fautes dans mon raisonnement, puisque quand je fait des simulations dans un tableurs avec des valeurs pH et de Vciterne, cela me donne des valeurs exorbitante...

Voilà, merci d'avance pour votre aide et vos réponses...Je patoge là !
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[invite2313209787891133]

Bonjour

Je suis désolé de te dire que tu as un peu perdu ton temps à écrire tout ce pavé, il est impossible de corriger le pH par calcul, car il est impossible de savoir comment l'eau est tamponnée.
Pour conserver un pH neutre la meilleure solution serait plutôt de faire passer l'eau par une cartouche contenant du carbonate de calcium. Ça se fait dans certaines régions où l'eau est peu minéralisée.

[invitecceaf858]

Bonjour !

Mince alors, je ne savais pas,je suis un peu déçu...Qu'entendez vous par tamponnée à propos de l'eau ? J'ai su ce que ça veut dire, mais ça fait déjà quelques temps que j'ai quitté le monde scientifique (en tout cas la chimie)...Et dans l'hypothèse ou j'utilise la méthode des cartouches, l'eau en restera à un pH de 7, ou le pH de celle-ci augmentera en continu si on ne retire pas la cartouche du circuit ?

En tout cas merci pour votre réponse !

[invite2313209787891133]

Avec une cartouche le pH tendra vers 7 mais il ne montera pas plus haut.

Par tamponnée je veux dire que l'eau peut se trouver à un pH de 6 soit avec une eau quasi pure, soit avec une grande quantité d'ions en solution. Il n'est pas possible de connaitre la quantité de soude à introduire simplement en mesurant le pH.
D’ailleurs en réalité la corrosion est plus provoquée par la faible minéralisation de l'eau que par son pH, et c'est surtout ce qu'on l'on corrige avec une cartouche de carbonate de calcium.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitecceaf858]

Bien, pour les cartouches je vais m'y intéresser, merci ! Je comprend que l'eau peut être pure ou à forte teneur en ions et avoir un pH à 6. Mais où est l'influence de l'ajout de soude avec cela ? La soude réagirait avec les ions et on aurait ainsi une augmentation de pH incontrôlable, c'est quelque chose comme ça ? A ce moment là n'y a t'il pas moyen de prendre en compte la teneur ionique de mon eau dans mon calcul par l'intermédiaire de la conductivité, par exemple ? Je dis peut-être une énormité je sais, mais je cherche à comprendre.
Pour ta dernière phrase ce que tu sous-entends est que l'eau étant trop peu minéralisée, va "attaquer" les tuyaux pour se re-minéraliser ? Ou en tout cas que l'eau étant peu minéraliser, a simplement tendance à être "réactive" avec ce qu'il l'entoure ?

[invite2313209787891133]

Oui c'est tout a fait ça, l'eau cherche à se minéraliser.
En ce qui concerne le pouvoir tampon c'est plutôt que les espèces peuvent réagir avec la soude, et le pH ne va presque pas bouger avant que la soude ai tout neutralisé. l'exemple typique est le CO2, qui peut se trouver dans l'eau en proportion très variable.
La seule solution pour savoir ce qu il faut injecter ce serait de faire un dosage, mais même de cette façon il n'y aurait aucune garantie que le pH n'évolue pas à nouveau si l'eau est en contact avec l'air.

[invitecceaf858]

D'accord, merci pour tous tes éclaircissements Dudulle, ils m'ont été vraiment utiles ! Maintenant que j'ai toutes les cartes en main, je vais me diriger vers les cartouches au carbonate de calcium.