Elimination manganèse

[inviteead0dccb]

Bonjour

Je souhaite éliminer le manganèse dissous (Mn2+) dans l'eau (concentrations de l'ordre de 0.1 mg/l) en faisant passer cette eau dans un filtre garni de matériau qui l'oxyderait. Ce matériau doit avoir les caractéristiques suivantes :
- peu soluble dans l'eau
- le manganèse doit être oxydé en forme insoluble, donc MnO2 ou Mn2O3 mais pas en MnO4-
- modifiant peu le pH de l'eau
- ne contenant pas lui-même de manganèse (exclu le MnO2)
- ne colorant pas l'eau

Merci d'avance pour vos contributions.
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[moco]

Il faut de toute façon travailler dans un milieu très légèrement basique. A ta place, moi j'utiliserais carbonate de calcium, qui pourrait être de la chaux, de la craie de champagne ou du calcaire, qui rend le pH de l'eau légèrement basique. J'imagine que ta solution diluée de manganèse est au contact de l'air. En milieu légèrement basique, le manganèse précipite sous forme de Mn(OH)2. Mais cet hydroxyde est très sensible à l'air, et au contact de l'oxygène de l'air, il s'oxyde rapidement en formant MnO2, brun et insoluble dans l'eau.

[inviteead0dccb]

Merci Moco
Je ne souhaite pas rajouter du calcium dans l'eau car c'est lui qui me pose problème.
Explication : Le calcium interfère dans l'analyse du manganèse par colorimétrie (faux positif). Je souhaite donc faire un blanc sur l'eau analysée en éliminant le manganèse tout en gardant la matrice hydrogénocarbonatée.
Celle-ci changeant d'une eau à une autre, il serait trop compliqué et trop long de la reconstituer artificiellement pour faire le blanc.

[moco]

Je suis très étonné d'apprendre que le calcium gène la détermination du manganèse par colorimétrie. A ma connaissance le calcium et ses composés sont tous incolores, donc ne gênent pas les déterminations par colorimétrie.
Ceci dit, tu pourrais remplacer le carbonate de calcium par l'eau de Javel qui va faire précipiter le manganèse sous forme de MnO2 brun et absolument insoluble.

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteead0dccb]

Il s'agit de la méthode PAN.
L'interférence n'est pas d'ordre colorimétrique. La présence de calcium dans l'eau naturelle (quelques centaines de mg/l) et dans une moindre mesure de magnésium induit un faux positif d'environ 30 µg/l. Sachant que la norme en eau potable est de 50 µg/l, c'est un peu gênant.
J'avait bien pensé à l'eau de javel mais la réaction colorimétrique emploie un réducteur (acide ascorbique), donc ça obligerait à neutraliser le chlore avant : compliqué.

[moco]

Si tu fais bouillir l'eau de javel, l'hypochlorite se dismute en chlorate et chlorure qui ne vont pas gêner pas la suite.
Et si tu prenais tout simplement de la soude caustique, et que tu faisait barboter de l'air pour oxyder Mn(OH)2 et MnO2 ?

[inviteead0dccb]

Je suis à la recherche d'une manipulation simple (donc pas d'ébullition ou de neutralisation que nécessiterait l'utilisation de soude) car c'est destiné à réaliser des analyses sur le terrain en évitant d'allonger le temps de la mesure. C'est pourquoi je penche plus vers une percolation sur un matériau qui oxyderait le Mn sans modifier la matrice.

[moco]

Qu'est-ce que tu appelles "manipulation simple" qui ne soit ni un chauffage ni une addition de soude ?
Qu'est-ce que tu appelles "percolation sur un matériau". Et qu'est-ce que tu appelles "matrice" ?

[inviteead0dccb]

Les analyses en question consistent à ajouter les réactifs aboutissant à la réaction colorimétrique dans un tube contenant l'échantillon et à sa mesure sur un spectrophotomètre. Ces mesures sont pratiquées par des agents qui ne sont pas chimistes de formation.

Sachant que le calcium va entraîner une surévaluation, je souhaite faire le blanc sur l'eau à analyser en éliminant le manganèse mais en conservant les autres composants, dont le calcium (matrice). Une fois que le zéro de mon spectro sera réglé, je pourrai faire des mesures sur différents points ou différents moments d'une installation de traitement d'eau, car le calcium reste constant.
Le procédé le plus simple serait de faire passer cette eau (pour faire le blanc) à travers un matériau (percolation) qui éliminerait le Mn mais en conservant les autres caractéristiques originelle de l'eau, notamment son pH.
Le seul matériau efficace que je connaisse, c'est le dioxyde de manganèse. Je préférerai trouver un matériau qui ne contienne pas de manganèse.

[moco]

Je comprends ton étonnement, à savoir qu'un composé de manganèse(IV) parvienne à éliminer le manganèse (II).
Peut-être s'agit-il de la réaction :
MnO₂ + Mn²⁺ + H₂O --> Mn₂O3 + 2 H⁺
Il est vrai que MnO₂ et Mn₂O3 sont des produits absolument insolubles dans l'eau. Auquel cas je ne comprends pas tes réticences à utiliser ce dioxyde de manganèse. Si cela marche comme la réaction que j'ai indiqué, on ne voit pas pourquoi on ne l'utiliserait pas.

[inviteead0dccb]

Je crains d'entraîner des fines de MnO2 et donc de polluer mon blanc ce qui aurait pour conséquence, du coup, de sous-estimer le Mn dans les échantillons.

[moco]

Si tu entraînes des particules de MnO2, elles formeront un dépôt insoluble qui ne réagira pas et ne génera pas la colorimétrie ultérieure.

[inviteead0dccb]

Pas sûr car le premier réactif est de l'acide ascorbique.

[moco]

Cela, je ne pouvais pas le deviner ...