Diminuer pH de l'eau

[invite20681a4e]

Bonjour,

J'ai un petit calcul qui me paraissait simple à faire pour le boulot, mais les cours de chimie sont loin et je patauge.

J'ai une cuve de 1000L d'eau, le pH étant trop élevé (pH=8) je souhaite le ramener vers une valeur de 7,5. J'aimerais le faire à l'aide d'une solution d'acide sulfurique à 96,5%. Je veux connaître le volume d'H2SO4 à ajouter à mon m³ d'eau.
Pour simplifier les choses, on imagine que l'eau est pure (même si c'est totalement faux, je ne vois pas comment faire autrement).

J'ai raisonné ainsi :

pH initial = 8 soit [H3O+] = 10^-8 mol.L^-1
pH final = 7,5 soit [H3O+] = 10^-7,5 ~ 3,16*10^-8 mol.L^-1

J'ai donc besoin de : (3,16*10^-8)-(10^-8)= 2,16*10^-8 moles d'H3O+ pour diminuer le pH à 7,5 dans 1L d'eau.

Masse molaire H2SO4= 98g.mol^-1

Il me faut donc 2,12*10^-6 g de H2SO4 dans 1L d'eau soit 2,12*10^-3 g pour ma cuve (1m3).
Ma solution est concentrée à 96,5% donc ces 2,12mg seront contenus dans 2,12/0,965=2,2mg environ.
Or la densité de H2SO4 est de 1,84g/cm³ soit (2,2*10^-3)/1,84=1,2*10^-3 cm3 soit 1,2*10^-3 mL.
Autant vous dire que la mesure du volume va être difficile...!

J'aimerai savoir où je me trompe, et quelle est la bonne méthode s'il en existe une qui ne demande pas de connaissances poussées.
D'autant plus que lorsque j'observe les archives de mon prédécesseur, il avait par exemple ajouté 30mL d'acide sulfurique pour descendre le pH de 7,5 à 7,0 (quelque part entre les deux). Je me demande donc comment je peux être si loin du résultat.

Merci à vous !

N'hésitez pas à détailler les calculs, ça m'intéresse !
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[HarleyApril]

Bonsoir

Si ta basicité est due à une base forte, on peut faire un calcul simple.
Si ta basicité est due à une base faible, on peut être en présence d'un tampon et selon la quantité, le volume d'acide à ajouter sera variable !
Le plus simple sera de faire un essai sur un échantillon.
Note que tu peux diluer ton acide sulfurique pour avoir des volumes plus faciles à mesurer.

Cordialement

[invite20681a4e]

Hello !

Merci pour ta réponse.

Je me demande de façon un peu naïve pourquoi il faut absolument une cause à la basicité. L'eau elle même ne peut-elle pas être à la fois base et acide et donc influencer le pH.
En y réfléchissant, la cause possible de la basicité, si je simplifie mon système, et la présence de nitrates dans l'eau (c'est une culture hydroponique). Mais il me semble que NO3- est une base faible. Ca devient compliqué ?
Je ne me souviens plus de la raison pour laquelle la base faible change la donne, peux-tu m'éclairer ?
Le calcul simple pour la base forte, c'est une réaction acide base classique ?
Peux-tu me dire ce qui cloche dans mon raisonnement précédent ?

Bonne soirée !

[inviteac45697a]

Les nitrates ne sont pas basiques.

Par contre le phosphate l'est, avec un pka de 7,2 pour le couple H₂PO₄^- / HPO₄^2-

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite20681a4e]

Effectivement, l'acide phosphorique est assimilable par les plantes, je n'y avais pas pensé.

Mais je viens de me rappeler que la cause principale de l'augmentation du pH est l'ajout d'eau provenant du circuit de distribution. J'imagine que c'est le chlore contenu dans l'eau qui en est à l'origine, mais quelle serait alors la réaction ? (avec de l'eau de Javel peut être ??)

[inviteac45697a]

Ce n'est pas le chlore, par contre le calcaire est basique.

Quel est la dureté de l'eau de distribution?

[invite20681a4e]

Okay, je croyais que les agents utilisés pour désinfecter l'eau étaient basiques et influencaient donc le pH.
Pour la dureté, je n'ai aucun chiffre précis, mais ce que je trouve sur Internet me donne en général 35°f pour cette période, soit 3,5mmol/L.
Je dois donc savoir combien d'eau j'ai injecté et en déduire la quantité de calcaire dans le bac ?

Sais-tu pourquoi mon premier calcul me donne un résultat aberrant ?

Merci !

[HarleyApril]

Sais-tu pourquoi mon premier calcul me donne un résultat aberrant ?

Il me semble que tu as oublié que H2SO4 donne deux H3O+
Ton système n'est pas de l'eau pure avec un peu de OH- en excès et un contre ion spectateur, tu as un sûrement un système avec une base faible qui joue le rôle de tampon. Dans ce cas, sans connaître la nature de la base et sa concentration, on ne peut pas faire de calcul.
Le plus simple sera d'effectuer un test sur une prise d'essai (ce que tu ferais de toute façon pour vérifier des calculs avant de te lancer sur plusieurs m3)

Cordialement