Estimation pH solution ethanolamine fortement diluée

[invitee9b6f6e0]

Bonjour,

Pour une eau en entrée de pH environ 9, je suis amené à estimer le pH de sortie pour un ajout donné d'ethanolamine.
A priori, le volume serait de 4-5L d'éthanolamine pour 10^5L d'eau à pH 9.
Il semblerait que l'ajout d'éthanolamine permette de réhausser le pH vers 10.5 environ.
Il m'est demandé d'évaluer théoriquement l'influence de la concentration d'éthanolamine et du pH d'entrée de l'eau sur le pH de sortie de l'eau.
A ce jour, je ne parviens pas à finaliser l'étude.
Je profite donc de ma 1ère publication sur ce forum qui me sert depuis mes lointaines années d'étudiant, pour vous demander de m'éclairer de vos lumières

Selon moi, la réaction est celle de la solvolyse de la base : C2H7NO + H2O = C2H8NO+ + OH-
Cette amine se comporte généralement comme une base faible, mais qu'en est il dès lors qu'elle est aussi diluée?!
Doit on prendre en compte l'autoprotolyse de l'eau?!
Peut on facilement déterminer une sorte d'abaque théorique donnant le pH final en fonction de la concentration initiale d'ethanolamine et du pH initial de l'eau?

Merci d'avance!
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[jeanne08]

On va faire un calcul approximatif de la concentration en ethanolamine ( 5 L , densité 1.02, M = 61 g/mol dans 10^5 L d'eau ) : concentration c ~ 4.5*1020/61 /10^5 ~ 8*10^-4 mol/L ce qui est une solution diluée , certes , mais pas tant que cela !
Le pKa de la base notée B est 9.5. la réaction avec l'eau est B + H2O = BH+ +OH-. En admettant que cette base B soit la seule dans l'eau cela donne un pH d'environ 10.2 ( avec les approximations usuelles , celle qui consiste à négliger BH+ devant B étant assez grossière ! )
Il faudrait savoir ce qui fixe le pH de l'eau d'entrée à 9 ...pour avoir une vue un peu plus correcte des choses !

[invitee9b6f6e0]

L'eau circulant dans des tuyauteries en acier noir, elle est maintenue à un PH permettant de conserver un état de passivité optimal des tuyauteries.
Elle est donc régulée à un pH compris entre 8.8 et 9.2.
Je n'ai pas accès aux données caractérisant l'eau et donc ce qui permet d'en réguler le pH.

[invitee9b6f6e0]

J'avais moi aussi utilisé la formule pH = 7 + 1/2pKa + 1/2 log C.
Qu'on passe 5 L ou 10L d'éthanolamine l'influence sur le pH est faible (0.1 environ).
Ce n'est pas cohérent vis à vis de la biblio, indiquant que 4.65L suffisent pour 100m3 d'eau de façon à passer de pH 9 à 10.5.

Y a t il des réactions qui sont ignorées bien que prépondérantes?!
Ou faut il que j'investigue du côté des propriétés de l'eau d'entrée?!

[A voir en vidéo sur Futura]

[jeanne08]

Je pense qu'il serait utile ( voire peut être indispensable) de connaitre comment l'eau entrant a un pH regulé vers 9 . En effet , je noircis le tableau volontairement : si la solution a un pH de 9 fixé par un tampon l'ajout d'une faible concentration d'ethanolamine ne fera pas beaucoup varier le pH. Le calcul de PH 10.2 est valable pour 4 à 5 L d'éthanolamine dissous dans 100 m3 d'eau pure !

[invitee9b6f6e0]

Bonjour,

J'ai réussi à obtenir l'information que l'eau d'entrée est de l'eau adoucie déjà traitée avec MEA pour arriver à un pH d'environ 9.

Ainsi donc il n'y aurait aucune autre réaction prépondérante.

J'en conclus que le pH aura du mal à dépasser 10.2 si on ne veut pas utiliser une quantité énorme de MEA.

[invitee9b6f6e0]

Vous confirmez mes hypothèses?!

Et sinon, comment prendre en compte l'influence du pH de l'eau d'entrée maintenant que l'on connait la méthode de traitement utilisée?!