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traitement des eaux " traitement de de l'eau de source bousfer ORAN


par Abdellatif HAKMI
université des sciences et de la technologie Oran - Licence 2006
  

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MESURE DE LA CONDUCTIVITE ELECTRIQUE

Objet et domaine d'application :

L'objet de ce TP est de mesurer la conductivité électrique de tous types d'eau.

La conductivité électrique peut être utilisée pour contrôler la qualité :

1. Des eaux de surface

2. Des eaux dans la distribution de l'eau et les stations de traitement

3. Des eaux résiduaires

Définition :

Conductance spécifique : conductivité électrique   ; Inverse de la résistance, mesurée dans des conditions spécifiées entre les faces opposées d'un cube unité (de dimensions déterminées) d'une solution aqueuse.

Pour l'examen de la qualité de l'eau. Celle-ci est souvent appelée « conductivité électrique » et peut être utilisée comme mesurage de la concentration des solutés ionisables présents dans l'échantillon.

Elle est exprimée en siemens par mètre.

Constante de la cellule de mesure  : Grandeur exprimée en mètres à la puissance moins un, donnée par l'équation

= 1 / A

1. 1 S/m = 104 S cm = 103 mS cm.

2. Coefficient de température de conductivité électrique peut être exprimé en Kelvin à la puissance mois un ou en pourcentage par degré celsius.

Où :

l est la langueur, en mètres, d'un conducteur électrique donné :

A est l'aire, en mètres carrés, de la section transversale de ce conducteur électrique.

La constante de la cellule de mesurage résulte de la géométrie de la cellule ; elle peut être déterminée empiriquement.

Donc on peut dire que La conductivité électrique « O » d'une eau est la conductance inverse de la résistance « R » d'une colonne d'eau comprise entre deux électrodes métalliques.

C'est donc l'inverse de la résistivité « P » et elle s'exprime par la relation :

La conductivité électrique est fonction d'un certain nombre, de facteur comme la température, le PH en tout préciser la quantité d'ion en solution, la conductivité d'une solution n'est proportionnelle à la concentration en sels que lorsque cette dernière reste faible.

- La conductivité d'une eau s'exprime généralement en « U S /C N »

- La relation entre la résistivité et la conductivité est la suivante :

Principe :

La mesure est basée sur le principe du pont de Wheatstone, en utilisant comme appareil de zéro un galvanomètre ou une image cathodique.

Matériel spécial :

Conductimètre, électrode.

Mode opératoire :

Mettre l'appareil en marche, étalonner le avec une solution de KCL de concentration connue, et donc de conductivité connue.

Plonger l'électrode dans votre échantillon et lire la conductivité relative à votre échantillon directement sur l'appareil en (uS/cm) ou en (mS/cm).Rincer l'électrode après chaque mesure, les lectures se font à une température constante de 20°C ou à 25°C.

Résultats :

Conductivité =767uS/cm = 0.767mS/ cm.

Calcule de minéralisation à partir de la conductivité :

Calcul de minéralisation a partir de la conductivité thermique trouvée.

La minéralisation a 20°C en mg/l

Il existe une relation entre la teneur en sels dissous d'eau et sa conductivité :

Conductivité uS/cm

Minéralisation mg/l

Conductivité< 50 uS/cm

1.365079. conductivité

Conductivité [50 à 166] uS/cm

0.947658. conductivité

Conductivité [166-333] uS/cm

0.769574. conductivité

Conductivité [333-833] uS/cm

0.715920. conductivité

Conductivité [833-10000] uS/cm

0.758544. conductivité

Conductivité > 10000 uS/cm

0.850432. conductivité

La table de calcul de la minéralisation nous permet de calculer la minéralisation à partir de la conductivité.

D'après cette table, la conductivité est comprise entre [333-833] uS/cm, donc la minéralisation à 20 °C en mg/l est de 0.715920.

ð La minéralisation est :

M =0.715920*C= 0.715920* 767 = 549,11064mg/l

ð M = 549,11064mg/l

L'effet de la température sur la conductivité :

La conductivité et aussi proportionnelle à la concentration en minéraux dissous ionisées

La concentration est extrêmement à la température, il est donc important de compte de toutes les conductivités ç une température de référence, habituellement à 25 °C.

Pour une solution typique, la règle générale serait :

C25 = Ct ((45/t) + 20).

C25  : la conductivité à 25 °C ;

Ct : la conductivité à t °C ;

Donc la conductivité augment beaucoup lorsque la température s'accroire, ce phénomène s'explique par le fait que la mobilité des ions augments à cause de la diminution de la viscosité du milieu. Ce ci provoque bien que le transport de courant soit solidaire du transport de courant est solidaire du transport de matière.

Le tableau suivant montre l'influence de la température sur la conductivité équivalente pour différents électrolytes :

Electrolyte

Concentration

18 °C

100°C

210°C

NaCl

0.02N

103.2

361

721

AgNO3

0.02N

97

284

443

H2SO4

0.02N

358

472

461

Interprétation :

La mesure de la conductivité permet d'évaluer rapidement mais très approximativement la minéralisation globale de l'eau et d'en suivre l'évolution.

Dans le cas d'un contrôle de distribution d'eau potable, l'intérêt de cette méthode ne réside pas dans une seule mesure mais dans une série de détermination ou d'enregistrement en continu qui permettront de déceler les variations de composition pouvant signaler des arrivées d'eau susceptibles d'être usées, dans les eaux de surface et les rejets d'eaux usées, des modifications importantes de la conductivité peuvent intervenir rapidement au cours de la journée. En France, environ 90% des eaux superficielles ont une conductivité inférieure à 1000uS.cm-1 .En ce qui concerne les eaux destinées à la consommation humaine .une enquête du Ministère de la santé réalisée en France en 1981 a montrer qu'environ 2% de la population reçoit une eau dont la conductivité électrique est supérieure à 1000uS.cm-1 et que près de 90% de la population reçoit une eau dont la conductivité électrique est comprise entre 200 et 1000uS.cm-1.

Quelques indicateurs sur la relation existante entre la minéralisation et la conductivité :

Conductivité < 100uS.cm-1 : minéralisation très faible ;

100uS.cm-1 < conductivité < 200uS.cm-1 : minéralisation faible ;

200uS.cm-1 < conductivité < 333uS.cm-1 : minéralisation moyenne ;

333uS.cm-1 < conductivité < 666uS.cm-1 : minéralisation moyenne accentuée ;

666 uS.cm-1 < conductivité < 1000 uS.cm-1 : minéralisation importante ;

Conductivité <1000 uS.cm-1 : minéralisation élevée ;

Conclusion

La directive des communautés européennes relative à la quantité des eaux destinées à la consommation humaine indique pour la conductivité un niveau guide de 400 uS.cm-1 à la température de 20°C.

 
 
 
 
 
 
 
 

50 à 400 uS/cm

Qualité excellente

400 à 750uS/cm

Bonne qualité

750 à 1500uS/cm

Qualité médiocre mais eau utilisable

> 1500 uS/cm

Minéralisation excessive

D'après ce tableau et les résultats obtenus, on établit que notre échantillon (eau à analyser) est de qualité médiocre mais c'est une eau utilisable qui possède une conductivité qui varie de 833 à 10000uS/cm-1, donc pour considérer cette eau comme une eau de consommation pour l'homme elle doit avoir une conductivité inférieur à 400 uS.cm-1 ou on à une qualité excellente.

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