Etude critique du système de traitement de l'eau de chaudière du complexe industriel du littoral

I.4. Quelques indicateurs de la qualité des eaux

I.4.1. Dureté

§ Titre hydrotimétrique (TH)

L'expression `dureté de l'eau' est issue du langage populaire et caractérise la difficulté rencontrée lors de la lessive : les eaux nécessitant beaucoup de savon pour obtenir de la mousse sont réputées dures. En fait, la dureté d'une eau correspond à sa teneur en sel de calcium, magnésium et de métaux qui forment avec le savon des composés insolubles dans l'eau.

La dureté d'une eau est mesurée par son titre hydrotimétrique (TH), et est exprimée en degré français (°f).

I.4.2. Alcalinité

L'alcalinité d'une substance caractérise la possibilité qu'a cette substance de libérer des ions hydroxydes (OH^-) et de rendre basique une solution.

Dans l'eau les substances alcalines sont au nombre de trois :

- Les hydroxydes métalliques tels que la soude (NaOH) (ou la potasse (KOH)), qui se dissocient dans l'eau en ions Na⁺ (ou K⁺) et OH^- ;

- Les carbonates (comme le carbonate de sodium (Na₂CO₃)), qui se décomposent à haute température en libérant des ions OH^- :

Na₂CO_3(s) + H₂O_(l) 2NaOH_(aq) + CO_2(g)

Cette décomposition est totale à partir de 250 °C, ce qui correspond à la température de l'eau dans une chaudière de 20 bars environ ;

- Les bicarbonates (ou hydrogénocarbonates) comme le bicarbonate de sodium (NaHCO₃), qui se décompose à température modérée (dès 100 °C la décomposition est totale) en carbonate selon la réaction :

2NaHCO_3(s) Na₂CO_3(s) + CO_2(g) + H₂O_(l)

§ Titres alcalimétriques

La mesure de l'alcalinité des eaux s'effectue par dosage par l'acide sulfurique des substances alcalines dissoutes dans l'eau.

On distingue deux (02) mesures de l'alcalinité de l'eau selon la valeur du pH en fin d'addition d'acide :

- Titre Alcalimétrique Complet (TAC)

Le Titre Alcalimétrique Complet (TAC) est la grandeur utilisée pour mesurer le taux d'hydroxydes, de carbonates et de bicarbonates d'une eau, son unité est le degré français (°f), en millimole de CaCO₃ par kg d'eau ou milligramme de CaCO₃ par kg d'eau.

Ainsi la quantité d'acide ajouté lors de l'analyse a permis de neutraliser les hydroxydes, les carbonates, et les bicarbonates, éventuellement présents.

Ces trois produits alcalins ne peuvent exister tous simultanément. En effet les bicarbonates sont transformés en carbonates par les hydroxydes. C'est le cas du bicarbonate de sodium en présence de soude :

NaHCO_3(s) + NaOH_(aq) Na₂CO_3(s) + H₂O_(l)

- Titre Alcalimétrique (TA)

Il permet de connaître les teneurs de l'eau en carbonates et bases fortes présentes dans l'eau. Cette analyse se fait en présence de phénolphtaléine qui vire de l'incolore au rose-fuchsia à un pH de 8,2. Le Titre alcalimétrique s'exprime en degré français (°f), en millimole de CaCO₃ par kg d'eau ou milligramme de CaCO₃ par kg d'eau.

La quantité d'acide ajoutée permet de neutraliser les hydroxydes et de transformer les carbonates en bicarbonates.