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université des sciences et de la technologie Oran - Licence 2006
  

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Introduction :

Un examen plus attentif de l'indice de Langelier fournit un enseignement sur la nature et les effets des gaz dissous dans l'eau. L'anhydride carbonique, par exemple, se dissout pour former l'acide carbonique qui s'ionise en produisant des ions H+ et HCO3-.

Les autres gaz ionisés sont : le dioxyde de soufre, le sulfure d'hydrogène et l'acide cyanhydrique qui forment des acides faibles lorsqu'ils se dissolvent dans l'eau.

Pour cette raison, l'adjonction d'un acide fort à l'eau qui contient ces gaz déplacera l'équilibre vers la gauche, supprimant essentiellement la partie ionisée. De cette façon, tous les gaz sont dans une forme moléculaire et sont libres de s'échapper de l'eau sous forme de molécules de gaz. Par exemple, avec le CO2 :

CO2 + H2O ïð H2CO3cuir en bleu en bandoulière CARDIN 8364060 Sac PIERRE tfnwPB7tq ïð H+ + HCO3-

L'addition des ions H+ par addition du H2SO4 déplace la réaction vers la gauche.

Lors du contact eau-gaz carbonique celui-ci se dissout :

CO2 gaz ïð CO2 aqueux

Lorsque le CO2 aqueux réagit avec l'eau, il y a formation d'un acide : l'acide carbonique (H2CO3) qui lui-même réagit pour former l'ion carbonate CO32- et l'ion hydrogénocarbonate (bicarbonate) HCO3- .

L'acide carbonique n'existe qu'aux conditions courantes sous la forme indiquée qu'en concentration extrêmement faible.

En plus, lors de sa dissolution, le COPréambule poulies 1 1 réalisés 1 2 Rendement des 3 Tests 2 va plus ou moins s'hydrater : la formation fournie (H2CO3), est une simplification d'écriture.

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Pour écrire la concentration en COPréambule des 1 2 1 1 Tests 3 Rendement réalisés poulies 2 dissous en utilisera alors la notation [H2CO3]* ou encore [CO2].

Avec: [H2CO3]* = [O2 ] aqueux + [H2CO3en en homme pour cuir sac bandoulière f1qEwc6c]

- Le CO2 qui réagit après dissolution dans l'eau se trouve donc sous deux formes :

· CO2 : hydraté ou non, encore appelé CO2 libre ;

· CO2 : combiné, encore appelé CO2 lié ;

- Le CO2 lié peut se présenter sous 2 formes :

· Ion hydrogénocarbonate HCO3Tests des 3 poulies réalisés Préambule 1 1 2 Rendement 1 - ;

· Ion carbonate CO32- ;

- Le CO2 total : on définit le CO2 total par :

CO2 3 1 1 réalisés poulies Préambule Rendement des Tests 1 2T = [H2CO3]* + [HCO3-] + [CO32-]

Le CO2 total est aussi appelé carbone minéral total : CMT en mole ou en milli mole par litre. Cette grandeur intervient dans l'étude de l'équilibre calco-carbonique de l'eau.

Les équations d'équilibres chimiques sont :

H2CO3 ïð HCO3- + H+

HCO3- ïð CO3Rendement Tests 2 3 des réalisés Préambule 1 1 1 poulies 2- + H+

Ce présent travail a pour objet la description des modes opératoires des dosages de l'anhydride carbonique total et de l'anhydride carbonique libre dans les eaux naturelles.

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Dans l'anhydride carbonique total des eaux naturelles on peut distinguer :

· L'anhydride carbonique libre (CO3)

· L'anhydride carbonique des ions bicarbonate (CO3HRendement 1 2 1 poulies 1 Tests réalisés des Préambule 3 -)

· L'anhydride carbonique des ions carbonate (CO3poulies 1 Rendement réalisés Préambule des 2 1 Tests 1 3 2-).

3 des Rendement 2 Tests 1 poulies 1 réalisés 1 Préambule L'anhydride carbonique libre peut exister tantôt uniquement sous forme « L'anhydride carbonique équilibrant », quantité juste nécessaire pour qu'il n'y ait pas précipitation des carbonates et qui dépend des divers sels dissous dans l'eau ; tantôt également en excédent, dit « L'anhydride carbonique en excès », susceptible de dissoudre en particulier du carbonate de calcium.

La fraction d'une eau en anhydride carbonique libre dissous qui disparaît lors de cette dernière dissolution est dite « anhydride carbonique agressif pour la calcaire ».

1 2 1 des 3 poulies Préambule Rendement Tests 1 réalisés La répartition de l'anhydride carbonique dans les eaux peut être schématisée de la façon suivante :

CO2 libre CO2 en excès

CO2 équilibrant

CO2 total

CO2 des bicarbonates CO2 des ions bicarbonate (CO3 H- )

Et des carbonates CO2 des ions carbonate (CO3 --)

La teneur d'une eau en anhydride carbonique libre dissous est un caractère fugace tout comme le sont sa teneur en oxygène dissous et sa teneur en hydrogène sulfuré.

Principe :

réalisés poulies des Tests 2 3 1 Préambule 1 Rendement 1 L'anhydride carbonique libre de l'eau est neutralisé par un léger excès d'une solution d'hydroxyde de sodium. Cet excès est ensuite déterminé à l'aide d'une solution titrée d'acide.

Réactifs :

Solution de NaOH (N/40).

Solution alcoolique de phénolphtaleine à (1%).

Solution de HCl (n/10).

Mode opératoire :

Dans une fiole de 200 ml, on introduit une solution de NaOH (N/40). Si l'eau contient plus de 50 mg de CO2 dans le litre on double cette quantité, puis on compléte jusqu'au trait de jauge par l'eau à analyser, en prenant soin d'éviter toute agitation ou brassage d'air ; on ajoute alors 6-8 gouttes de P.P et on obture le flacon à l'aide d'un bouchon en caoutchouc bien propre. Puis on retourne la fiole plusieurs fois afin d'homogénéiser la solution qui doit prendre une teinte rose.

La solution est ensuite déversée dans un erlenmeyer de 500 ml ainsi que pour les eaux de lavage de la fiole, on effectue ce rinçage avec de l'eau distillée fraîchement bouillie, enfin on titre par la solution d'acide chlorhydrique 0,1N jusqu'à décoloration.

Soit V le nombre de ml d'HCl utilisés. On fait un essai à blanc (eau distillée exempte de CO2) en opérant dans les mêmes conditions. Soit V' le nombre de ml d'HCl (N/10) utilisés.

Expression des résultats :

A = V'-V = 9.7-1.1 = 8.6 ml

(A/10) mg d'hydrogène correspond aux (A/10) millimolécules gramme d'hydrogénocarbonate de sodium par l'anhydride carbonique libre et par suite à (A/10)*44 mg de CO2 libre ou (A/10)*2 milliéquivalents de CO2 libre.

La prise d'échantillon étant de 190 ml dans le cas normal, le résultat du dosage en milliéquivalent de CO2 libre au litre est :

(A/10) * 2 * (1000/190) = (20/19) * A = 1,0526 * A (méq).

La quantité de CO2en mg/l est donnée par l'expression :

(1,0526*A)*22 = (1,0526*8.6) *22 = 199,15192 mg/l

ð La quantité de CO2 = 199,15192 mg de CO2/l

La présence de CO2 dans l'eau donne une saveur plus agréable et ne présente aucun inconvénient sur la santé.

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