Séparation d’espèces ioniques (analyse)

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1 Séparation d’espèces ioniques (analyse)
Rappel de chimie en solution Utilisation des échangeurs de cations Effet du pH Effet d’un complexant Utilisation des échangeurs d’anions Fixation de complexes anioniques de cation

2 Traitement de l’eau Composition des eaux
Dureté (présence cations divalents Ca2+, Mg2+ TAC titre alcalimétrique complet SAF sels d’acide forts pH

3 Traitement de l’eau L’utilisation des résines échangeuses d’ions permet la préparation d’eau de qualités diverses par différents chaînages des installations simple adoucissement élimination de métaux lourds préparation d’eau ultrapure

4 Traitement de l’eau (exemple de chainages possibles)
Déminéralisation Resine RNa Solution acide résine ROH (on peut utiliser des échangeurs faibles) Solution basique résine RH (on peut utiliser des échangeurs faibles) Solution acide + sels résines ROH + RH Solution basique + sels résines RH + ROH Traitement de finition Lits mélangés résines ROH + RH

5 Adoucissement de l’eau
Selon la teneur en Ca2+ de la solution traitée la fraction de l’échangeur sous forme Ca2+ varie Elle diminue aux fortes concentrations L’échangeur doit être régénéré des que la fraction en Ca2+ devient inférieure à 0.9 Na(s) Variation de la fraction de Ca dans l’échangeur en fonction de la fraction de Ca en solution pour différentes concentrations salines en Eq/L

6 Adoucissement de l’eau
Petit adoucisseur domestique

7 Déminéraliseurs industriels
Schémas de déminéraliseurs industriels

8 Déminéraliseurs industriels
à collecteurs noyés à lits superposés flottants Autres configurations de déminéraliseurs industriels

9 Cycle de fonctionnement
Déminéralisation Cycle de fonctionnement Production (saturation du lit) Détassage (soulèvement du lit) Régénération du lit Rinçage du lit Automatisation des opérations grace à des capteurs

10 Déminéraliseurs à lits mélangés
Schéma de principe d’un déminéraliseur à lits mélangés

11 Déminéraliseurs à lits mélangés
Le cycle de fonctionnement Production (saturation des lits) Détassage (soulèvement des lits) Décantation des lits grace à la différence de masses volumiques Régénération de l’échangeur d’anion, puis rinçage Régénération de l’échangeur de cation, puis rinçage Mélange des deux lits Rinçage final

12 Traitement des condensats des eaux de chaudières
Objectif: éliminer les ions présents dans les condensats de chaudière provenant de la corrosion des tubes Les limites de salinité tolérées pour l’eau circulant dans les chaudières des centrales électronucléaires sont inférieures au µg/L Les condensats doivent généralement avoir des teneur en impuretés inférieures au ng/L Les techniques de traitement Par résines classiques (procédés qui s’apparentent à la déminéralisation classique totale par lits mélangés, ils nécessitent une régénération des résines). Par résines en poudres (pas de régénération, les résines sont changées après saturation)

13 Elimination des ions nitrates
La dénitrification Objectif: atteindre des teneurs < 50mg/l Largement utilisé avec des résines sélectives aux ions nitrates Inconvénient: génération de concentrats nitratés devant être retraités Modification de la composition de l’eau (augmentation de la teneur en ions Cl-)