Dilution avec une eau du robinet

[invite71537aee]

Bonjour,

J'aimerais réalisé une dilution d'acide nitrique avec de l'eau du robinet car je n'ai pas d'autre eau disponible.
Je sais que l'eau du robinet présente un certain TAC et donc une certaine concentration en ions bicarbonate HCO3- qui vont réagir avec l'acide ajouté.
Est-il possible de déterminer par le calcul en connaissant le TAC de l'eau du robinet, quelle quantité d'acide il est nécessaire d'ajouter pour avoir le pH souhaité ?
Si oui, comment faut-il s'y prendre ?

Merci d'avance pour votre aide !

Tam
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[Kemiste]

Bonjour.

La manière la plus simple d'avoir un pH précis est d'ajouter l'acide petit à petit dans l'eau et de suivre l'évolution du pH avec un pH-mètre. On ne peut pas savoir avec certitude quels sont tous les ions présents dans l'eau du robinet à un moment donné.

Dans quel cas fais-tu cette solution ? Quel pH souhaites-tu avoir ?

[moco]

Bonjour,

Tu peux ignorer la présence des ions bicarbonate dans l'eau du robinet. Il y en a un peu certes, mais fort peu, et en général 0.0015 M. Cela peut aller jusqu'à 0.003 M, mais pas plus. C'est insignifiant par rapport aux quantités d'acide nitrique que tu vas dissoudre dans cette eau. De toute façon, la quantité d'acide nitrique du commerce n'est jamais connue avec une grande précision, car l'acide nitrique a une concentration qui décroît lentement dans le temps. Donc il te faudra faire une dilution dont la teneur ne sera pas très précise. Si tu y tiens, tu devras faire un titrage.

[invite71537aee]

Bonjour,

Merci pour vos réponses.

J'ai déjà réalisé une telle dilution pour de l'acide nitrique sur le terrain à partir d'eau du réseau (la seule disponible) et au lieu d'obtenir un pH calculé de 2, nous avons obtenu un pH de 5.
Une analyse des nitrates a bien montré que nous avions ajouté la quantité nécessaire obtenue par calcul.
C'est pour cela que je cherche une méthode pour anticiper ce phénomène.

Nous souhaiterions faire réaliser une dilution en ligne...
On injecterait l'acide nitrique concentré dans une canalisation où circule de l'eau qui ne serait pas distillée.
Cette dilution se ferait en ligne par le biais d'une pompe asservie sur le débit mesurée d'eau.
Nous souhaitons avoir un pH de 2,5.
Je cherchais donc si il est possible de déterminer par le calcul quelle dilution réalisée en prenant en compte l'alcalinité de l'eau.
Mais peut-être est-il préférable de faire un test sur le terrain à partir d'un échantillon d'eau pris sur place et de se caler sur le résultat obtenu sur place...
Hormis si vous avez une autre idée ?

Vous remerciant par avance,

Tam

[A voir en vidéo sur Futura]

[moco]

Bonjour,

J'ai de la peine à vous suivre. Vous n'avez jamais parlé de pompe et de débit précédemment ! Quelles sortes de manipulations et quelles sortes de calculs avez-vous fait ? Que signifie "sur le terrain" ? En quoi sont constitués les tuyaux et les pales de la pompe que vous utilisez ? Si vous obtenez un pH de 5 au lieu de 2, c'est que l'acide que vous avez introduit est entièrement détruit, et transformé en nitrate. Comment avez-vous mesuré la teneur en nitrate ? Qu'est-ce qui a bien pu détruire tout votre acide ?Combien en avez-vous ajouté ? Tout ce que vous dites est incompréhensible.

[invite71537aee]

Bonjour,

Je vais reprendre point par point. Désolé de ne pas être compréhensible.

Précédemment, sur le terrain, nous avions rempli un IBC ou cuve de 1m3 avec de l'eau du réseau, la seule disponible sur le site en question.
Sachant que nous avions une solution d'acide nitrique à 60%, nous avons alors fait les calculs afin d'obtenir une concentration dans l'IBC de 250 mg/L (simple dilution=.
Après homogénéisation, un échantillon de cette solution a été prélevé et analysé : pH de 5 mesuré au pH-mètre alors que nous souhaitions 2-2.5, teneur en nitrates d'environ 250 mg/L mesuré par chromatographie ionique validant la concentration ajoutée dans l'eau du réseau qui ne contenait pas de nitrate (validé par analyse).
Bref, à partir de cet essai, j'ai compris qu'il fallait prendre en compte le TAC de l'eau afin d'obtenir le pH souhaité après dilution de l'acide nitrique.

Pour les prochains essais, nous souhaitons réaliser une dilution en ligne de cet acide nitrique. Tout est fait en sorte pour que les matériaux utilisés dans les tuyaux et les pompes soient compatibles avec l'acide nitrique.
Etant donné l'observation faite précédemment, et la dilution en-ligne étant réalisée avec une eau du réseau - et non de l'eau distillée - il va donc falloir que je prenne en compte le TAC de cette eau afin de m'assurer d'avoir le pH voulu après dilution.
Je dois donc anticiper les calculs afin de prendre en compte le TAC de l'eau de dilution...
C'est pour cela que je cherche à savoir s'il est possible de déterminer au préalable le volume/débit d'acide à mettre en fonction du volume/débit d'eau afin d'obtenir le pH désiré de 2-2.5.

J'espère avoir été plus compréhensible et précise dans mes explications.

Merci d'avance pour votre aide.

[jeanne08]

quelques éléments de réponse...
- un pH de 2 correspond à 0,01 mol/L de H+ donc nécessite l'accumulation de 0,01*63 = 0,63 g/L= 630 mg/L de HNO3
- un pH de 2,5 correspond à 3,2e-3 mol/L de H donc accumulation de 200 mg de HNO3 par litre
- si avec 250 mg/L de HNO3 soit 4e-3 mol/L tu obtiens un pH = 5 ... cela signifie que, en gros, les HNO3 ajoutés ne s'accumulent pas mais réagissent avec des bases contenues dans l'eau.
- toujours en gros je pense qu'en ajoutant 500mg de HNO3 par litre tu dois avoir la moitié qui neutralise les bases de l'eau et l'autre moitié qui s'accumule

Il me semble quand même que le plus simple est de faire des essais expérimentaux plutôt que de vouloir faire un calcul ...

[moco]

Bonjour,
Il faudrait quand même bien définir le problème, et dire ce que vous entendez par "sur le terrain", ce que vous vous obstinez à ne pas révéler.
Vous dites que vous avez une cuve de 1 m3 dans le terrain. C'est quoi, ce terrain ? Est-ce à dire que vous avez creusé un trou dans le sol assez grand pour contenir 1 m3 d'eau ? En quoi est constitué la paroi de votre cuve ? Si c'est en terre, ou même en pierre, ou en céramique, vous pouvez y verser des litres d'acide, cela ne fera jamais augmenter le pH de l'eau qui s'y trouve. L'acide sera vite détruit par le calcaire qui se trouve dans les parois de votre cuve. Et même si votre cuve est en métal, le même phénomène se reproduira : l'acide sera détruit par réaction avec le métal.