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pHmétrie mélange de 2 fluxs
Bonjour,
J'ai quitté les bancs de l'école de chimie il y a bien longtemps (30 ans) et il y a des notions de pHmétrie qui sont probablement devenues un peu floues dans ma tête.
il s'agit de prévoir le pH d'un effluent résultant du mélange de 2 flux, l'un de 420 m3/h à pH 7,5 et d'un autre de 300 m3/h à pH 9,7.
Les valeurs pH sont essentiellement dues à de la soude résiduelle, donc base forte, et il n'y a pas à priori dans ces flux de matières susceptibles de tamponner le pH du mélange.
Lorsqu'on calcule le pH théorique à partir des débits et concentration en ions H+, on ne trouve pas du tout le pH réel obtenu en mélangeant des échantillons dans les proportions industrielles : qu'est-ce qui n'est pas correct dans mon approche ?
Si ce n'est que de la soude résiduelle qui fixe le pH on va calculer la concentration en OH- du mélange
On mélange donc 420 m3 de solution à pH = 7,5 donc qui contient 10^-6.5 mol/L de OH- avec 300 m3 de solution à pH = 9,7 contenant donc 10^-4.3 mol/L de soude et on obtient 720 m3 de solution qui contiennent 420e3*10^-6.5+300e^3*10^-4.3 mol de soude . La concentration en OH- du mélange est donc 2,1e-5 mol/L ce qui me donne un pH de 9,3
Que donne la réalité ?
La mesure donne 9,04, donc pas très éloignée du calcul dans la mesure où les effluents peuvent en réalité contenir de façon variable des carbonates et hydrogénocarbonates qui vont jouer un effet tampon.
En revanche je ne comprends pas pourquoi on n'arrive pas au même résultat en raisonnant sur les concentrations en H+ avec la formule pH = -log ((V1 x 10exp-pH1 + V2 x 10exp-pH2)/ (V1 + V2))...
Dans une solution de soude c'est la concentration en OH- qui fixe le pH de la solution. Les ions H+ qui sont là proviennent simplement de l'autoprotolyse de l'eau qui produit autant de H+ que de OH- , ces H+ ( et OH- ) produits sont négligeables devant les OH- que l'on introduit avec la soude. Finalement il faut calculer la concentration en OH- du mélange ... les H+ " suivent" car le produit ionique de l'eau est toujours vérifié.
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