dosage acide-base en presence d'EDTA

[markym]

Bonjour à tous,

(petit nouveau sur ce forum que j'apprecie)
je suis salarié dans une entreprise d'electronique à lyon, j'aimerais savoir si il est possible de doser par volumétrie une solution X contenant de la soude, de l'EDTA et un mélange de tensioactifs par un acide type acide sulfurique (ou chlorhydrique).

cette solution X est utilsée pour graver et nettoyer du silicium. Le but serait de contrôler la teneur en soude uniquement pour maitriser le process...

J'aimerais aussi savoir le rôle de l'EDTA exactement dans ce genre de solution?

merci d'avance !

Marc
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[HarleyApril]

Bonsoir

L'EDTA est un complexant. Il s'associe avec des métaux.
Son rôle dans la solution n'est vraisemblablement pas acidobasique. Il n'y aurait pas des métaux à ôter ?

Cordialement

[markym]

si,notamment du fer en effet

pensez vous qu'on puisse doser uniquement la soude en s'affranchissant de l'EDTA ?

marc

[markym]

bref, peut on doser uniquement la soude en sachant qu'il y a d'autres produits dont l'EDTA dans la solution ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[HarleyApril]

Bonsoir

Ce ne sera pas facile, car l'EDTA sera également dosé !
Si tu connais la teneur en EDTA, il faudra la retrancher du résultat.

Quels sont tes tensio-actifs ?
Si ce sont des ammoniums ou des acides arylsulfoniques, il y a moyen de s'en sortir.

Cordialement

[markym]

merci bcp pour ton aide,

malheureusement la teneur en EDTA n'est pas connue, le fabricant ne donne qu'une fenêtre : entre 5 et 10 % massique

Pour les tensioactifs, ce sont des émulsifiants :
il s'agit de polyethylene glycol ether ou C12-15 Pareth-7 (entre 2 et 5%)
et de dipropyleneglycolmonométhyleth er ( 1 et 2%)

pas d'ammonium ou arylsulfonique en tout cas...

le produit à tendance à mousser, on l'appelle savon dans l'entreprise.

j'ai essayé de le doser hier avec de l'acide sulfurique sans que ça donne de grands résultats, il n'ya pas de changement brutal de pH, celui ci décroit lentement lorsque j'ajoute l'acide, j'ai l'impression que l'EDTA joue le rôle de tampon.

marc

[jeanne08]

L'edta en milieu basique noté y4- est une dibase . Si on dose un mélange dilué de soude et edta par une solution d'acide fort on va avoir
1) neutralisation simultanée : OH- + H+ -> H2O et Y4- + H+ -> HY3- avec un premier saut de pH à la fin de ces réactions ( volume V1)
2) deuxième réaction HY3- + H+ -> H2Y2- avec un second saut de pH à la fin de cette réaction (volume V2)

donc V2-V1 permet de connaitre la quantité d'edta et V1 permet de connaitre la somme des quantités edta +soude .

Si il n'y a pas d'autres espèces acidobasiques dans la solution on doit donc s'en tirer !

[markym]

d'accord merci jeanne je vais voir ce que ça donne en tentant l'expérience

[markym]

il s'agit en effet d'un mélange dilué de soude et d'edta

je pensais que la 1ere neutralisation concernait la soude NaOH puis ensuite l'EDTA sous sa forme Y4- et enfin l'EDTA sous sa forme HY3-

question bête : pourquoi la neutralisation est elle simultanée entre NaOH et Y4- ?

[markym]

j'ai réalisé l'expérience aujourd'hui en dosant ce mélange avec de l'acide sulfurique (96%w) dilué au1/5:

j'ai obtenu cette courbe pH en fonction du volume de H2SO4
en fin d'experience il se forme un précipité blanc, le pH est alors autour de 2,6

Qu'en pensez vous ?

[jeanne08]

- l'acide sulfurique à 96% dilué 5 fois est encore très concentré ... 3.6 mol/L de H2SO4 soit 7.2 mol/L de H3O+
- lorsque je parle de solutions diluées c'est à concentration de 0.01 à 0.1 mol/L ... 1 mol/L au maximum
- les pKa de H2Y2- sont 6.2 et 10.2 donc on doit avoir un palier vers 6.2 qui correspond à la réaction HY3- + H+ -> H2Y2- ce qui semble se dessiner sur ton graphe mais je ne m'explique pas la forme entre les pH de 12 et 8 ...
- si vraiment on n'a que soude et edta au départ je ne vois pas quel précipité on forme en milieu très acide

Peux tu essayer de diluer encore 10 fois l'acide sulfurique et la solution à doser ( tu indiqueras comment tu la dilues et combien tu en doses ) et donner le graphe du pH ... peut être qu'avec des solutions diluées on comprendra mieux !

[markym]

effectivement j'y suis allé un peu fort avec l'acide sulfurique 96% (massique).
cette fois comme tu me l'a conseillé, j'ai l'ai dilué 50 fois à l'aide d'une fiole jaugée de 1L.

j'obtiens donc une solution à 0.36 mol/L de H2SO4

je dose 50 mL de ma solution X qui contient entre 5 et 10% de soude et entre 5 et 10% d'EDTA :

j'obtiens la courbe suivante :

dosage EDTA et NaOH.xlsx.jpg

elle est plus nette effectivement que la premiere. On observe 3 points d'inflexion

à noter aussi qu'un précipité blanc se forme en fin de réaction comme lors de l'essai précédent (anectotique?)
precipite blanc en fin de reaction.jpg (l'image est peu floue)

voilà ou j'en suis ...qu'en pensez vous ?
merci encore

[jeanne08]

Je suis perplexe
- le palier vers 6.5 correspond bien à HY3- +H+ -> H2Y2- . Il correspond ( à voir de plus près ) à environ 25 mL de solution d'acide soit 25e-3*0.72 mol d'edta contenu dans 50 mL de solution soit une concentration de 0.72*25e-3/50e-3 = 0.36 mol/L . En admettant que la masse d'edta soit la masse de Y4- soit 288g/mol ( à verifier ! ) on a donc environ 100 g d'edta /L . En admettant que L fasse 1000 g ( ce qui n'est pas vraiment le cas pour les solutions concentrées ) on a environ 10% d'edta
- le palier vers 9 correspond peut être à Y4- +H+ -> HY3- ... mais pas evident ... la littérature donne un pK de 10.2 ...
- on aurait donc neutralisation de la soude pour la première partie soit avec un volume de environ 170 mL donc la concentration en soude est 0.72*150e-3/50e-3 = 2.2 mol/L soit 2.2*40=88 g de soude /L soit environ 9% ...
- je ne sais pas ce qu'est le précipité
- il faudrait déterminer la masse volumique de la solution fournie ( cela ne me parait pas bien compliqué ! ) pour pouvoir calculer les proportions massiques un peu plus correctement!
Voilà quelques réflexions ...

[markym]

merci pour ces précisions, cela me permet d'avancer et de me remémorer mes cours de chimie en solution au passage
sinon la densité de la solution est de 1.19

[HarleyApril]

Bonsoir

Rappelons qu'il y a également des tensioactifs et des métaux dont du fer (cf. les tous premiers posts).
Si l'EDTA est complexé avec un métal, ça change les données !

Bon courage

[jeanne08]

Oui HarleyApril a raison . L'edta complexe de nombreux cations et cela change ses propriétés acidobasques. Je suis partie du modèle : la solution contient comme seules espèces basiques l'edta et la soude mais ce modèle est sans doute approximatif !

[markym]

oui d'accord

dernière question pour finir avec ce sujet :

j'ai filtré/séché mon précipité blanc, j'obtiens une poudre blanche : connaitriez vous un moyen simple (ou moins simple sinon) pour le caractériser ?