Le traitement adéquat des eaux usées est essentiel : il contribue à préserver la sécurité et la salubrité de notre environnement, à protéger les personnes contre les maladies et les odeurs qui pourraient se développer, et à recycler l'eau pour la réutiliser, ce qui permet de réduire la pénurie d'eau. Le traitement des eaux usées est une branche de la chimie qui utilise une grande variété d'outils. Dans cet article de blog, nous allons expliquer comment les balances et les analyseurs d'humidité sont utilisés dans le traitement des eaux usées.
Les Mesures Quantitatives
Le traitement des eaux usées est un type de chimie analytique qui repose sur de nombreuses propriétés physiques. Les balances ne peuvent pas aider à l'identification qualitative (comme l'odeur ou la volatilité) mais sont nécessaires pour prendre des mesures quantitatives de la masse, du volume ou de la densité.
Les Balances Analytiques pour l'Analyse des Eaux Usées
Les balances analytiques sont fréquemment utilisées dans les analyses d'eaux usées pour garantir la qualité des échantillons et des procédures de traitement. Toute formulation ou test qui dépend de mesures nécessite des résultats très précis et exacts. Il est donc primordial d'utiliser une balance analytique fiable et que les utilisateurs connaissent bien les procédures d'utilisation, car une seule erreur peut entraîner une réaction en chaîne et affecter d'autres tests. Une balance analytique utilisée dans les laboratoires d'analyse des eaux usées doit avoir une précision de lecture d'au moins 0,1 mg. Les balances peuvent être utilisées pour mesurer des échantillons solides, des réactifs ou pour créer des substances qui seront diluées et mélangées avec des réactifs, puis séchées pour mesurer leur concentration.
Des tables anti-vibration sont souvent utilisées pour stabiliser la balance et créer un poste de travail fiable où l'effet des vibrations, des courants d'air et d'autres perturbations environnementales est minimisé. Un espace de travail dédié peut aider à garantir une configuration adéquate pour s'assurer que les résultats ne sont pas affectés par des facteurs externes.
Comment les Balances Analytiques Sont-Elles Utilisées Dans le Traitement des Eaux Usées ?
Il existe plusieurs types de procédures qui utilisent la masse fournie par les balances analytiques pour le traitement des eaux usées, les plus courantes étant la gravimétrie, la colorimétrie et le titrage.
L'analyse gravimétrique détermine la quantité d'un analyte (la substance que l'on mesure) en comparant les masses de deux composés (un pur, un impur) qui contiennent cet ion. La masse est pesée, dissoute, mélangée à un agent précipitant, chauffée pour faciliter la filtration, vérifiée, filtrée, séchée et pesée. La stœchiométrie est ensuite utilisée pour déterminer la masse de l'analyte. Enfin, la masse de l'analyte est divisée par la masse de l'analyte mesurée dans le composé inconnu pour déterminer le pourcentage de la masse.
Le titrage introduit progressivement un réactif de concentration établie dans un échantillon jusqu'à ce que l'analyte soit consommé quantitativement. La réaction stœchiométrique qui en résulte peut être utilisée pour déterminer l'analyte. Il existe plusieurs façons de mesurer le titrage. La balance est utilisée pour mesurer les réactifs et les solutions, plutôt que la réaction elle-même.
L'analyse colorimétrique détermine la concentration d'une substance dans une solution en utilisant un réactif qui crée une réaction donnant des couleurs spécifiques. Là encore, plutôt que de peser directement les composés, on utilise la balance analytique pour mesurer la solution et les réactifs.
Mesurer la Concentration
L'une des façons de tester la qualité de l'eau et des solutions consiste à mesurer la concentration de divers composés. La quantité des substances mesurées peut être quantifiée en poids, tandis que la solution est généralement mesurée en volume. Cela signifie que la concentration est exprimée comme le rapport entre le poids de la substance et une unité de volume de la solution. La plupart des laboratoires spécialisés dans les eaux usées utilisent des milligrammes par litre (mg/L). Vous pouvez utiliser la formule Concentration x Volume = Poids. Cela peut aider à établir des directives pour la dilution et la concentration en quantités spécifiques et facilement vérifiables. Il existe également une formule qui peut être utilisée pour mesurer le changement de concentration avant et après la dilution : Concentration Initiale x Volume Initial = Concentration Finale x Volume Final.
La concentration peut être exprimée sous forme de normalité ou de molarité.
La normalité est une mesure de la concentration qui est égale au poids équivalent en grammes (la mesure de la capacité réactive d'une molécule) par litre dans une solution. La normalité peut être comprise comme la concentration équivalente d'une solution. Elle est représentée par la lettre "N" ou en équivalent par litre. Comme la normalité dépend d'un facteur d'équivalence qui change en fonction du type de réaction chimique, elle n'est pas toujours utilisée pour mesurer la concentration.
La molarité (également appelée concentration molaire) est simplement le nombre de moles (l'unité SI pour la quantité d'une substance, symbolisée par mol. Une mole correspond à la masse d'une substance qui contient 6,023 x 1023 particules de la substance) de solutés (la matière dissoute) dans un litre de solution. Les unités de molarité sont soit des moles par décimètre cube (mol dm-3), soit simplement "M".
Comment les Analyseurs d'Humidité Sont-Ils Utilisés pour le Traitement des Eaux Usées ?
Cela dépend du type d'échantillon. Certaines substances doivent être chauffées au-delà des températures disponibles dans les analyseurs d'humidité ou en plus grande quantité, d'où la nécessité de disposer d'étuves ou de fours spéciaux. Pour les échantillons plus petits et les tâches de séchage plus délicates, on peut utiliser un analyseur d'humidité. Ils sont parfois utilisés conjointement, les fours et les étuves étant utilisés pour éliminer de grandes quantités d'eau, puis le processus de séchage est affiné avec un analyseur d'humidité. Notre dessiccateur PMB peut générer des températures comprises entre 50°C et 160°C par incréments d'un degré.
L'un des avantages des dessiccateurs est qu'ils peuvent être utilisés avec une grande variété d'options de séchage, ce qui peut être utile pour mesurer divers produits chimiques, boues et composés instables. Ils offrent davantage de contrôle sur les températures et le processus de chauffage ; ils peuvent même être réglés pour permettre aux échantillons de refroidir plus rapidement. Les analyseurs d'humidité peuvent également effectuer une grande partie des calculs pour les utilisateurs, ce qui permet d'éviter les erreurs. Ils comprennent souvent diverses fonctions utiles comme un bouton de tare (plus besoin de soustraire manuellement le poids de votre récipient). Le PMB peut stocker jusqu'à 49 recettes différentes et 99 résultats de tests, qui peuvent être envoyés à des ordinateurs, des imprimantes ou des clés USB. Cela peut accélérer les procédures de test de routine tout en maintenant des paramètres de test cohérents pour plusieurs types de tests.
Après avoir chauffé et séché un échantillon, assurez-vous toujours qu'il est à température ambiante avant de le peser ! Les balances analytiques sont délicates et les résultats peuvent être affectés par la différence de température entre l'échantillon et la chambre de pesée.
Il s'agit d'un aperçu de base du rôle des équipements de pesage dans le traitement et la transformation des eaux usées. Le sujet est complexe et comporte de nombreux processus différents. Il faudrait un livre très long pour les expliquer tous. Si vous pensez que nous avons oublié quelque chose, ou si vous avez des questions, n'hésitez pas à nous contacter. Nous serons heureux de vous aider !