CHAPITRE II: METHODES DE PURIFICATION DES SOLUTIONS
II.1 Introduction
Pour pouvoir obtenir de bons résultats et de bons
produits partant des solutions, on doit au préalable les purifier,
c'est-à-dire les débarrasser si possible d'un maximum
d'impuretés en vue d'obtenir des solutions suffisamment pures. Les
méthodes ou techniques de purification sont nombreuses et fort
variées, nous pouvons citer : l'extraction par solvant, la
précipitation chimique, la cémentation, les résines
échangeurs d'ions et l'électrolyse. En ce qui concerne la
purification par précipitation chimique, on peut procéder
à la précipitation des composés sous forme d'hydroxydes,
des phosphates, arséniates, carbonates, sulfates, sulfures, fluorures,
bromures, chlorures, sulfites, silicates et des chromates [3].
II.2 Méthodes d'éliminations des ions
métalliques en solution Parmi les méthodes de
purification, nous pouvons citer :
II.2.1 La précipitation par réduction
gazeuse
La réduction gazeuse, et généralement par
hydrogène sous pression, est une méthode de précipitation
des ions métalliques en solution sous forme de poudre métallique
[17]. La réaction de précipitation peut s'écrire :
MeSO4 + H2 ? Me + H2SO4 (II.1)
Sous forme ionique, nous pouvons écrire :
Me2+ +H2 ? Me +2 H+ (II.2)
La
constante d'équilibre de la réaction peut s'écrire :
log K = 2log [H+] - log [Me2+] - log
PH2 (II.3)
A la température et pression constantes, les termes log
K et log pH2 sont des constantes et la relation peut s'écrire :
log [Me2+] = - 2 pH - Cste (II.4)
La relation (II.4) montre que la réduction par
l'hydrogène est favorable à pH
élevé.
Projet Multidisciplinaire_Groupe 6
Projet Multidisciplinaire_Groupe 6
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En fait, si nous voulons que la réaction progresse de
gauche à droite, il faut neutraliser l'acide qui se forme en ajoutant
une base.
L'examen de la réaction (II.3) montre également
que lorsque la pression ????2 augmente, l'équilibre se
déplace vers la droite et donc [Me2+] diminue en solution.
II.2.2 La précipitation par cémentation
L'élimination d'un métal à partir d'une
solution acide d'un de ses sels est appelé cémentation [2].
Le métal le moins électropositif ou moins noble
va passer en solution et y déplacera un métal plus
électropositif ou plus noble que lui. C'est donc un processus
électrochimique [2].
Autrement dit, un métal donné, placé dans
une solution d'un autre métal de potentiel redox normal plus
élevé que le sien passera en solution provoquant par
conséquent la précipitation du métal qui se trouvait en
solution.
mNN+ + nM = nMM+ + mN (II.5)
avec N le métal noble et M l'agent
précipitant.
Fe = Fe2+ + 2e- E0= +0,440V
(II.6)
Cu2+ + 2e- = Cu E0= +0,337V
(II.7)
Cu2+ + Fe = Fe2+ + Cu AE0 =
+0,777 V (II.8)
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