Solution Cu2+, Ag+ et Cl-

[paurilles]

Bonjour à tous,

Afin de réaliser un traitement d ‘eau de piscine, je voudrais créer une solution soluble dans l’eau. Les proportion de cette solution serait au final 2 mol de Cu2+, 1 mol de Ag+ et 2 mol de Cl-.

Afin d’obtenir cette solution, je comptais faire une électrolyse du cuivre et de l’argent puis ajouter de la javel en concentration suffisante (NaOcl). Cette solution contiendra un peu d’eau issu de l'électrolyse des metaux.

Lorsque j’ajoute la javel, j’imagine (peut être à tort) que le chlore va se combiner prioritairement à l’argent pour donner du chlorure d’argent qui sera soluble (même faiblement)dans l’eau. De la même façon une partie du cuivre va se combiner au chlore. Pour le reste que va t’il se passer ? Cette solution sera t’elle stable si elle est stockée pendant plusieurs mois ?


Merci pour votre aide
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[moco]

Il y a au moins trois erreurs dans ton projet de programme.
Tout s'abord il est tout simplement impossible de créer une solution qui contienne à la fois des ions Ag+ et des ion Cl-. Si tu essaies, tu produiras la précipitation de AgCl, qui est une substance insoluble dans l'eau.
Ensuite, si tu veux préparer une solution contenant des lions Cu2+, Ag+ et des ions négatifs, il faut impérativement qu'il y ait autant de ions positifs que d'ions négatifs. Ce n'est pas le cas du mélange que tu proposes, qui est donc par essence impossible, même si AgCl était soluble dans l'eau.
Enfin, si tu ajoutes de l'eau de Javel à une solution contenant des métaux comme Cu et Ag, non seulement AgCl va précipiter, mais le cuivre fera de même, car l'eau de Javel contient beaucoup d'ions basiques OH-, et ces ions provoquent la précipitation de tous les métaux présents. En particulier le cuivre précipitera sous forme d'hydroxyde de cuivre Cu(OH)2 qui forme des flocons bleus au fond du récipient.

[paurilles]

Merci pour votre réponse.

Dans ce cadre, si je remplace l'ion cuivre par du sulfate de cuivre et l'eau de javel par le dichloroisocyanurate de sodium (C3Cl2N3NaO3) qui a priori est stable, ce serait mieux ? Pour l'argent, j'ai besoin de 0.2 à 0.3 ppm d'ion ag dans ma piscine donc la solubité du AgCl est faible mais elle permet d'obtenir cette concentration ?


Merci

[Kemiste]

Bonsoir.

Dans ce cadre, si je remplace l'ion cuivre par du sulfate de cuivre

C'est exactement la même chose. En solution le sulfate de cuivre donne des ions cuivre et des ions sulfate. Tu ne peux pas ajouter des ions cuivre seuls, ils sont forcément accompagnés d'un contre ion négatif.

Pour l'argent, j'ai besoin de 0.2 à 0.3 ppm d'ion ag dans ma piscine donc la solubité du AgCl est faible mais elle permet d'obtenir cette concentration ?

C'est un peu un non sens de vouloir faire une solution contenant des ions argent en présence d'ions chlorures (AgCl est un composé insoluble dans l'eau). Il faudrait que tu ajoutes, par exemple, une solution de nitrate d'argent pour que tous les ions chlorure réagissent et pour que tu puisses alors avoir des ions argent qui ne précipitent plus. Par contre tu auras un solide en solution...

Quel est le but de cette manip ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[paurilles]

Bonjour,

Le but de la manip est d'obtenir une solution prête à l'emploie à injectée dans la piscine. Dans la piscine les concentrations doivent se situer à environ 0.6 milligramme/litre pour le cuivre, 0.3 milligramme/litre pour l'argent et 0.3 mg/litre de chlore.

Ce procédé existe déjà pour le traitement des piscines sous la forme d'une électrolyse cuivre argent directement dans la piscine et l'adjonction de chlore lent séparément.

Ce procédé comporte beaucoup de contrainte techniques ( dosage difficile par intensité de l’électrolyse, nettoyage et remplacement des électrodes ...). Je voulais donc me faire une solution prête a l'emploi avec des concentrations connues que j'injecte régulièrement avec des quantités très précises grâce à un automate que j'ai fabriqué . Que cette solution concentrée comprennent des particules ou des précipités importe peu ( puisque avant d'injecter j'agite automatiquement la solution ) par contre ce que je voudrais c'est qu'une fois dans la piscine à des dilutions très faibles ces particules deviennent solubles et fassent le boulot.

Est ce impossible ?

Merci

[moco]

Désolé de te décevoir. Mais tu te fixes une tâche qui est hélas impossible. Si tu veux que 1 litre de l'eau de ta piscine contienne 0.3 mg d'ion Ag⁺, et 0.3 mg de ion chlore, tu ne peux pas préparer une solution concentrée que tu dilueras dans ta piscine. La solubilité maximum de AgCl dans l'eau est de 10^-5 M, c'est-à-dire qu'on peut dissoudre au maximum 1.1 mg Ag⁺ par litre, et 0.36 mg Cl^- par litre.

Si tu essaies de faire une solution plus concentrée, tu n'auras pas d'argent en solution, mais un précipité de AgCl. Et un précipité qui ne se redissoudra pas, même si tu le dilues dans ta piscine. Une aussi petite quantité de ions Ag⁺ et Cl^- correspond à presque le maximum de ce qu'on peut dissoudre dans l'eau sans qu'il y ait un précipité. Il faudra donc créer ces ions Ag⁺ et Cl^- in situ, par exemple par électrolyse.

[paurilles]

Bonjour et merci une fois de plus pour votre explication.

Je suis en effet assez déçu surtout que je me suis déjà fabriqué l'automate.

Cependant, il y a quelque chose que je ne comprends pas. Si la solubilité de AgCl dans 1 litre d'eau permet d’obtenir 1.1 mg/l Ag+ et 0.36 mg/l de cl-. Je suis alors dans la fourchette de concentration que je recherche. J'aurai donc une concentration permanente de 0.36 mg/l des 2 ions dans ma piscine.

Je dois sans doute me tromper

[moco]

La dissolution d'un produit insoluble ou quasi insoluble comme AgCl dans de l'eau est un phénomène extrêmement lent. Si tu verses 1.46 mg de AgCl dans 1 litre d'eau, il va tomber au fond. Pour qu'il veuille bien se dissoudre, il faudra agiter pendant un temps que je ne connais pas, mais qui devrait être assez long, plusieurs heures.

[lft123]

traitement des piscines sous la forme d'une électrolyse cuivre argent directement dans la piscine et l'adjonction de chlore lent séparément.

hum, lorsqu'un "ionisateur" Cu/Ag est présent il n'y a besoin d'introduction de chlore... En effet, les ions cuivre et argent ont respectivement des propriétés algicides et bactéricides.
Qui plus est, comme indiqué par Moco, les chlorures et les ions argent ne font pas bon ménage
Outre la vigilance à apporter aux concentrations de Cu2+ et Ag+, qques mg/L sont suffisants, (toxicité pour l'organisme), il conviendra d'être également vigilant au pH afin de prévenir les installations de la corrosion...
Si tu souhaites "blinder" ton traitement biocide, tu peux éventuellement adjoindre un traitement par UV de tes eaux...
Quoiqu'il en soit, si tu as l'opportunité de réaliser tes manips via un pilote (i.e dans un aquarium (sans poissons ), ce sera plus "prudent" et te permettra de voir si ton système fonctionne déjà à échelle réduite.
Bon courage.

@++

[paurilles]

Re,

A moco, en fait l'adjonction de la solution se fait en amont du filtre (c'est une nécessité car le Cuivre a des vertus floculantes qu'il faut exploiter). Je me suis donc dis que les agglomérats de CuCl2 et de AgCl font se faire coincer dans le filtre. Ces précipités vont donc se retrouver soumis à une grosse agitation ce qui pourrait accélérer leurs dissolutions. Le chlore libre dans la piscine va rapidement disparaître puisque volatile et entraîner la dissolution différer du reste d'AgCl encore précipité.

Qu'en pensez vous ?

A lft123. Effectivement je me passerai bien de cette saloperie de chlore. Cependant alors que le cuivre et l'argent vont détruire tout organisme vivant dans l'eau, ils sont tout à fait inefficace sur les déchets organiques (Urines, peau morte ect...). Voila pourquoi il y a un impératif d'utiliser une substance active sur ces déchets. Il y a bien le brome mais la solubilité du bromure d'argent est encore encore pire.


Cela pose t'il un problème si dans ma solution initiale (Argent cuivre chlore), je met du sulfate de cuivre hydraté plutôt que du cuivre obtenu par ionisation ? En d'autre termes y aura t'il une réaction néfaste entre CuSO4,5H2O, AgCl et le chlore libre restant.


Merci

[moco]

Que tu mettes en solution du sulfate de cuivre (hydraté ou non), du chlorure de cuivre (hydraté ou non), ou que tu prépares tes ions de cuivre à partir de cuivre métallique, cela revient au même. A la fin, il y aura les mêmes ions Cu2+ en solution. Mais il est vrai que ces ions cuivre vont réagir avec le calcaire de l'eau courante, en formant une solution trouble qui contient du carbonate de cuivre insoluble en suspension.

Quoi qu'il en soit, et pour répondre à ta dernière question, il ne se produira aucune réaction entre CuSO4, AgCl et du chlore Cl2 dissous.

[lft123]

A lft123. Effectivement je me passerai bien de cette saloperie de chlore. Cependant alors que le cuivre et l'argent vont détruire tout organisme vivant dans l'eau, ils sont tout à fait inefficace sur les déchets organiques (Urines, peau morte ect...). Voila pourquoi il y a un impératif d'utiliser une substance active sur ces déchets. Il y a bien le brome mais la solubilité du bromure d'argent est encore encore pire.

Le chlore ne va pas faire "disparaître" ni l'urine (quoique j'espère en faible quantité ) ni les squames,... Le chlore va former avec l'urée des chloramines pas bien sympathiques, les détritus organiques (feuilles, squames, cheveux, etc.) seront retenus sur filtres.
Lorsque j'ai étudié les différents traitements d'eau (certes il y a un petit moment maintenant...) j'ai appris que ll'usage d'ionisateur dispensait de traitement chloré, bromé ou ozoné...

[ecolami]

bonsoir,
Pourquoi ne pas remplacer le Chlore par de l'oxygène actif? Ainsi le chlorure d'argent ne se forme pas.

[paurilles]

Rebonjour,

Vous avez raison , il faut se débarrasser totalement du chlore.

J'ai finalement fait ma solution cuivre-argent en la dissolvant dans les bonnes proportions avec de l'acide nitrique.

J'obtient une solution sans précipité que je peux facilement injecter avec une pompe doseuse.

Pour facilité la maintenance et l'automate, puis je mélanger cette solution directement avec de l’oxygène actif liquide (peroxyde d'hydrogène) ou dois je injecter séparément les 2 produits ?

Merci