TP Dco [PDF]

Zitiervorschau

Introduction : -L’eau est une ressource limitée et vulnérable, vitale pour l’homme, sa survie, sa santé et son alimentation ; elle l’est également pour ses activités agricoles, économiques et la qualité de son environnement en dépend étroitement. Cependant, elle est le réceptacle universel de tout type de pollution. L’homme doit faire face à une diminution des ressources hydrique naturelles et à la dégradation croissante de la qualité de l’eau due principalement aux insuffisances de traitement des eaux d’égouts, aux rejets d’effluents industriels et domestiques, aux infiltrations des résidus d’engrais, de pesticides agricoles…..etc. Ces nuisances comptent parmi les principales causes de pollution des eaux. Leur gravité est fonction de la densité des populations, des pratiques agricoles et industrielles et de la présence ou non de dispositifs de récupération et de traitement des eaux usées. En Algérie l’eau a été hissée au rang de priorité nationale depuis plus d’une décennie. Les disponibilités en eau sont estimées à 17 milliards de m3 par an dont 12 milliards de m3 dans la région Nord, avec 10 milliard de m3 des ressources superficielles. L’exploitation de ces ressources en eau est très intense avec les besoins grandissants liés à une demande cumulée de trois secteurs souvent concurrentiels (la ville, l’industrie et le périmètre d’irrigation). La mobilisation des eaux superficielles a été de tous les temps une préoccupation majeure des pouvoirs publics. En effet, le code des eaux, promulgué en 2005, définit l’eau comme bien de la collectivité nationale. Selon ce texte, le premier principe sur lequel se fonde l’utilisation, la gestion et le développement durable des ressources en eau, est le droit à l’accès à l’eau et à l’assainissement pour satisfaire les besoins fondamentaux de la population, dans le respect de l’équité en matière de services publics. Devant les besoins en eau douce qui ne cessent de croître coite et vu l’impossibilité de se contenter seulement de ces ressources naturelles conventionnelles, un programme de mobilisation des ressources en eau a été mis en œuvre, et aussi le recours au traitement des eaux ou à l’épuration pour la production d’une eau potable ou réutilisable. -ce présent travail explique en détail la détermination de la demande chimique en oxygène (DCO) .

Définition de la DCO : -la DCo décrit les besoins en oxygènes des matières oxydables présentes dans l’eau d’un effluents .il s’agit en grande partie de matières organiques qui seront oxydées lors de réaction enzymatiques, ou d’ions oxydables (fer ferreux, chlorures, sulfures, nitrites …) Appliquées aux effluents traités par une station d’épuration, la mesure de la DCO permet d’apprécier l’efficacité du traitement appliqué et d’évaluer l’impact du rejet sur l’environnement quant au risque d’asphyxie par une trop grande consommation d’oxygène lors des réactions de dégradation et d’oxydation. But du TP : C’est la détermination de la demande chimique en oxygène de l’eau décantée . Méthodes de détermination de la DCO :  Méthode de spectrophotomètre.  Méthode de KIT HACH LCK 144/314.

Remarque : Un spectrophotomètre est un appareil qui permet de mesurer l’absorbance d’une solution à une longueur d’onde donné ou sur une région donnée du spectre, selon la loi de bees-lambert, l’absorbance d’une solution est proportionnelle à la concentration des substances en solution à condition se placer à la longueur d’onde à laquelle la substance absorbe les rayons lumineux.

 Voici un tableau qui représente les concentrations de DCO en mg/ld’o2 en fonction de l’absorbance de la solution :

DCO mg/ld’o2 0 50 100 200 300 500

Absorbance 0 0.028 0.038 0.075 0.1110 0.1880

Le graphique : concentration de DCO mg/l d’o2 en fonction de l’absorbance.

dco en mg/ld'o2 600 500 400 dco en mg/ld'o2 300 200 100 0 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16 0.18 0.2

L’équation de ce graphe est : Y= 2669 X −6.625 Y : concentration de DCO. X : l’absorbance. Principe et théorie : La matière oxydable contenue dans un échantillon est oxydée par chauffage à reflux en milieu fortement acide H 2 so 42 avec une quantité connue de dichromate

de potassium pendant deux heures, le dichromate qui, enfin de réaction, n’as pas réagi est titré par une solution de sel de Mohr fe¿ on obtient la DCO en déduisant la quantité de dichromate réduite par la solution à analyser. On opère en présence d’un catalyseur ( Ag+¿¿) et en présence d’un complexant des ions chlorures ¿: −¿¿ −¿¿ hg 2+¿¿ Complexe cl en Hg cl 2 qui empèche cl d’être oxydé par le dichromate en dichlore cl2 gazeux. La concentration de la solution de sel de mohr n’étant

pas stable (oxydation à l’air) il est indispensable de déterminer le titre exact de la solution utilisée pour une série de dosages.une mesure de DCO doit être faite simultanément sur les échantillons et sur de l’eau distillée qui est utilisée pour faire les différentes dilutions cette mesure constitue ce qu’on l’appel un blanc, en effet le bichromate est susceptible d’oxyder l’eau en oxygène. Donc on résume la matière oxydable dans l’échantillon qui réagit avec le dichromate de potassium provoque un changement de couleur dont l’absorbance est proportionnelle à la quantité de bichromate de potassium réduit et se mesure en équivalent d’oxygène. Appareillage :  Bloc chauffant à 148°c.  Spectrophotomètre UV visible.  Réfrigérant.  Balance de précision. Les réactifs :  2.45g/l dichromate de potassium k 2 cr 2 o7  acide sulfurique H 2 so 42 concentré d=1.83 sulfate mercurique cristallisé hg so 4  1.65g sulfate d’argent Ag2 so 4 

 L’équation de la réaction :

 Matières organiques +k 2 cr 2 o7 +h2 so 4 + Ag→ co 2+h2 o+cr 3 +¿¿

Mode opératoire : 1) dosage de l’échantillon : On prend deux tubes t1 et t2 ; on met dans le t1 l’échantillon et dans le t2 l’eau distillée, pour le premier tube on va mettre :    

2ml d’échantillon 1ml de solution de dichotomate de potassium k 2 cr 2 o7 1g de sulfate de mercure hg so 4 3 ml de solution de sulfate d’argent Ag2 so 4

2) étape de minéralisation : On met les deux tubes t1 et t2 dans un bloc chauffant pour 2h et à 148°c. 3) étape de refroidissement : On enlève les deux tubes t1 et t2 qui sont dans le bloc chauffant après on fait le refroidissement. Après l’étape de refroidissement on prend l’eau distillée pour neutraliser l’appareil. 4) étape de mesure : On met le tube qui contient l’échantillon dans le spectrophotomètre qui mesure la DCO.

L’appareil nous donne la valeur de X et les valeurs de Y on les obtient à partir de cette équation :

Y=2669 X −6.625.

Le rôle de sulfate d’argent : Le sulfate d’argent apporte les ions ( Ag+¿¿) qui servent comme catalyseur d’oxydation parce que certaine matières organiques sont très lente à oxyder par le dichromate. Le rôle de sulfate de mercure : Le sulfate de mercure est utilisé comme catalyseur pour la production d’acétaldéhyde à partir d’acétylène et d’eau. Le rôle du chauffage : Le rôle du chauffage est d’augmenter la vitesse de la réaction (aspect cinétique) et éventuellement de rendre la ou les réactions quantitatives (aspect thermodynamique, par déplacement d’équilibre). Le rôle du réfrigérant : Le rôle du réfrigérant est de condenser les vapeurs des divers constituants susceptible de s’évaporer lors du chauffage en les faisant passer de l’état gazeux à l’état liquide et en les récupérant dans le ballon da façon à éviter les pertes. Normes de DCO pour les eaux usées : NA