{"id":4117,"date":"2023-01-19T13:39:46","date_gmt":"2023-01-19T12:39:46","guid":{"rendered":"https:\/\/gf-eez.com\/?p=4117"},"modified":"2023-03-22T15:35:55","modified_gmt":"2023-03-22T14:35:55","slug":"selection-dune-sonde-de-ph-por-adaptee-a-votre-application","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/gf-eez.com\/fr\/selection-dune-sonde-de-ph-por-adaptee-a-votre-application\/","title":{"rendered":"S\u00e9lection d\u2019une sonde de pH\/POR adapt\u00e9e \u00e0 votre application"},"content":{"rendered":"\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t

Introduction et th\u00e9orie:<\/b><\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

Le pH<\/strong> et le potentiel d\u2019oxydo-r\u00e9duction (POR<\/strong>) comptent au nombre des param\u00e8tres les plus fondamentaux dont la ma\u00eetrise s\u2019impose souvent pour maintenir une qualit\u00e9 satisfaisante de l\u2019eau. La ma\u00eetrise du pH contribue \u00e0 garantir l\u2019obtention d\u2019un produit d\u2019une qualit\u00e9 optimale. On rajoute \u00e0 cela la r\u00e9duction de la corrosion et la formation de d\u00e9p\u00f4ts de tartre dans les installations des centrales de production d\u2019\u00e9nergie<\/strong> et la protection de l\u2019environnement en veillant \u00e0 ce que les g\u00e9n\u00e9rateurs d\u2019eaux us\u00e9es satisfassent aux valeurs limites prescrites par la loi. Dans le domaine de l\u2019\u00e9puration des eaux us\u00e9es<\/strong>, l\u2019ex\u00e9cution de mesures du POR par sonde contribue \u00e0 la surveillance et au contr\u00f4le des r\u00e9actions d\u2019oxydo-r\u00e9duction ainsi que du niveau de d\u00e9sinfection correct.<\/p>

pH<\/strong><\/h2>

La mesure du pH se d\u00e9finit comme une \u00e9valuation quantitative du degr\u00e9 d\u2019acidit\u00e9 ou de basicit\u00e9 d\u2019une substance d\u00e9termin\u00e9e<\/b>. Caract\u00e9ris\u00e9es par un exc\u00e8s d\u2019ions hydrog\u00e8ne (H+), les solutions acides sont<\/b> susceptibles d\u2019\u00eatre corrosives<\/b>, d\u2019avoir un go\u00fbt acide et de r\u00e9agir avec diverses bases pour former de l\u2019eau et diff\u00e9rents sels. Les solutions basiques<\/b> se caract\u00e9risent par un exc\u00e8s d\u2019ions hydroxyde<\/b> (OH-). Elles se distinguent par leur viscosit\u00e9, leur go\u00fbt amer et leur aptitude \u00e0 r\u00e9agir avec des acides pour former de l\u2019eau et diff\u00e9rents sels. Les acides qui suivent comptent parmi les plus courants: Acide chlorhydrique<\/b>, acide sulfurique<\/b>, acide nitrique<\/b> et acide fluorhydrique<\/b>. Les bases qui suivent comptent parmi les plus courantes: hydroxyde de sodium<\/b> (soude caustique), hydroxyde de potassium<\/b> et hydroxyde d’ammonium<\/b>.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\"sch\u00e9ma\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

POR<\/b><\/h2>\n

Le POR rend compte de la capacit\u00e9 d\u2019une solution \u00e0 oxyder ou r\u00e9duire d\u2019autres substances chimiques. La pr\u00e9sence d\u2019agents oxydants au sein d\u2019un syst\u00e8me hydrique permet d\u2019oxyder ou de d\u00e9composer nombre de mati\u00e8res organiques. Les piscines, syst\u00e8mes de soutien \u00e0 la vie aquatique et les tours de refroidissement<\/strong> comptent au nombre des applications dans le cadre desquelles, les techniciens ont recours \u00e0 l\u2019ex\u00e9cution de mesures du POR pour d\u00e9terminer l\u2019efficacit\u00e9 de d\u00e9sinfectants chimiques et enrayer toute prolif\u00e9ration biologique \u00e9ventuelle. <\/p>\n

La d\u00e9composition des cyanures, la r\u00e9duction des chromates et la surveillance des op\u00e9rations d\u2019\u00e9puration par chloration au bisulfate<\/strong> comptent au nombre des applications dans le cadre desquelles, les techniciens ont recours \u00e0 l\u2019ex\u00e9cution de mesures du POR pour assurer le suivi et le contr\u00f4le des r\u00e9actions d\u2019oxydo-r\u00e9duction. Les agents oxydants<\/b> les plus courants sont les suivants : acide hypochloreux, hypochlorite de sodium, ozone, acide perac\u00e9tique et acide hypobromeux<\/b>. Les agents r\u00e9ducteurs les plus courants sont les suivants : dioxyde de soufre, sulfite de sodium, sulfate de fer et ammoniac.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t

Ex\u00e9cution de mesures<\/b><\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

Mesure du pH<\/strong><\/h3>

La mesure du pH r\u00e9side dans l\u2019ex\u00e9cution d\u2019une mesure potentiom\u00e9trique<\/strong> suivie de la conversion d\u2019un signal \u00e9lectrique<\/b> (en mV) en une valeur lisible du pH \u00e0 l\u2019aide de l\u2019\u00e9quation de Nernst<\/b>. Le signal g\u00e9n\u00e9r\u00e9 correspond \u00e0 la diff\u00e9rence entre le potentiel \u00e9lectrique de l\u2019\u00e9lectrode de r\u00e9f\u00e9rence plong\u00e9e dans une solution saline tr\u00e8s concentr\u00e9e et le potentiel \u00e9lectrique de l\u2019\u00e9lectrode de mesure immerg\u00e9e dans la solution \u00e0 \u00e9valuer. Ce signal d\u00e9pend du pH de la solution \u00e0 \u00e9valuer. L\u2019\u00e9lectrode de mesure se pr\u00e9sente sous la forme d\u2019une membrane de verre<\/b> qu\u2019une formulation sp\u00e9ciale a rendu sensible \u00e0 l\u2019activit\u00e9 des ions hydrog\u00e8ne<\/b> pr\u00e9sents dans la solution \u00e9tudi\u00e9e. Le verre \u00e0 pH g\u00e9n\u00e8re un potentiel qui d\u00e9pend du pH de la solution consid\u00e9r\u00e9e.<\/p>

La temp\u00e9rature influe sur l\u2019activit\u00e9 des ions hydrog\u00e8ne pr\u00e9sents dans la solution. Pour garantir l\u2019ex\u00e9cution de mesures pr\u00e9cises, les capteurs de pH<\/b> GF Signet<\/strong> sont tous \u00e9quip\u00e9s d\u2019une sonde de temp\u00e9rature<\/strong>. L\u2019\u00e9quation de Nernst permet de proc\u00e9der \u00e0 une correction automatique de la valeur du pH en fonction de la temp\u00e9rature. Tous les capteurs de pH GF Signet sont dot\u00e9s d\u2019\u00e9lectrodes combin\u00e9es<\/b>. Cela signifie que les \u00e9lectrodes de r\u00e9f\u00e9rence et de mesure ainsi que la sonde de temp\u00e9rature sont int\u00e9gr\u00e9es dans le m\u00eame bo\u00eetier.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\"schema\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

Mesure du POR<\/strong><\/h3>

\u00c0 l\u2019instar du capteur de pH, le capteur de POR<\/b> se compose d\u2019une \u00e9lectrode de mesure immerg\u00e9e <\/b>dans la solution \u00e0 \u00e9valuer ainsi que d\u2019une \u00e9lectrode de r\u00e9f\u00e9rence plong\u00e9e dans une<\/b> solution saline tr\u00e8s concentr\u00e9e<\/b>. L\u2019\u00e9lectrode de mesure est ex\u00e9cut\u00e9e dans un m\u00e9tal pr\u00e9cieux inerte<\/b> (platine, or parfois). Une couche mince d\u2019oxyde<\/b> se forme \u00e0 la surface de l\u2019\u00e9lectrode en cas d\u2019exposition \u00e0 un acide dilu\u00e9<\/b>. Cette couche d\u2019oxyde facilite la mesure du POR parce qu\u2019elle attire l\u2019oxydant hydrolys\u00e9 ou les mol\u00e9cules du r\u00e9ducteur vers la surface de l\u2019\u00e9lectrode. La quantit\u00e9 d\u2019\u00e9lectrons \u00e9chang\u00e9s par unit\u00e9 de surface (\u00e9lectrons c\u00e9d\u00e9s \u00e0 un oxydant ou acquisition d\u2019\u00e9lectrons provenant d\u2019un r\u00e9ducteur) entra\u00eene la formation d\u2019une charge superficielle<\/b> correspondant au POR de la solution exprim\u00e9 en mV.\u00a0<\/p>

Les mesures du POR ne sont pas sp\u00e9cifiques. Elles ne peuvent s\u2019utiliser pour d\u00e9terminer l\u2019activit\u00e9 d\u2019une substance ou d\u2019une vari\u00e9t\u00e9 chimique particuli\u00e8re pr\u00e9sente dans une solution. C\u2019est pourquoi il n\u2019est pas possible de corriger les mesures du POR en fonction des variations de temp\u00e9rature. La temp\u00e9rature influe diff\u00e9remment sur chaque substance chimique<\/b>. C\u2019est pourquoi les mesures du POR ne font jamais l\u2019objet d\u2019une compensation en fonction de la temp\u00e9rature. Une valeur positive signifie que la solution \u00e9tudi\u00e9e est oxydante; une valeur n\u00e9gative signifie que la solution \u00e9tudi\u00e9e est r\u00e9ductrice<\/b><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t

Raison pour laquelle la s\u00e9lection de sondes ou capteurs ad\u00e9quats est importante<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

Les capteurs de mesure du pH et du POR sont sensibles aux conditions op\u00e9ratoires dans lesquelles ces derniers doivent fonctionner. En fonction de l\u2019application envisag\u00e9e, leur dur\u00e9e de vie utile s\u2019\u00e9chelonnera entre plusieurs jours, semaines ou mois et quelques ann\u00e9es. C\u2019est aux divers ph\u00e9nom\u00e8nes susceptibles de les affecter que les capteurs de pH doivent leur sensibilit\u00e9 \u00e0 l\u2019usure.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

Rupture du verre<\/strong><\/h3>

Premier ph\u00e9nom\u00e8ne: rupture du verre constitutif de l\u2019\u00e9lectrode de mesure. La pr\u00e9sence de particules ou d\u2019impuret\u00e9s dans le fluide, une soumission \u00e0 des temp\u00e9ratures ou pressions trop \u00e9lev\u00e9es ou une corrosion chimique du verre<\/b> peuvent \u00eatre \u00e0 l\u2019origine de cette rupture. \u00c0 titre d\u2019exemple, des traces d\u2019acide fluorhydrique (HF) sont susceptibles de ronger le verre constitutif de l\u2019\u00e9lectrode de mesure.<\/p>

Contamination de l\u2019\u00e9lectrolyte<\/strong><\/h3>

Deuxi\u00e8me ph\u00e9nom\u00e8ne: contamination de la solution d\u2019\u00e9lectrolyte pr\u00e9sente dans la chambre de r\u00e9f\u00e9rence. Cette contamination est due \u00e0 certaines r\u00e9actions chimiques entre le fluide \u00e0 \u00e9tudier et l\u2019\u00e9lectrolyte. Les sondes de pH\/POR<\/b> reposent souvent sur l\u2019utilisation d\u2019une solution de KCl<\/b>. Le KCl r\u00e9agit avec les ions m\u00e9talliques suivants (Hg++<\/sup>, Cu+<\/sup>, ClO4<\/sub>–<\/sup>)<\/b>; cette r\u00e9action s\u2019accompagne de la formation d\u2019un pr\u00e9cipit\u00e9. Il en r\u00e9sulte une augmentation de l\u2019imp\u00e9dance \u00e9lectrique<\/strong> de la jonction de r\u00e9f\u00e9rence avec le fluide, laquelle se traduit par une d\u00e9rive de la valeur mesur\u00e9e du pH ou du POR. Par cons\u00e9quent, les mesures effectu\u00e9es seront erron\u00e9es.\u00a0<\/p>

Toute baisse significative de la concentration en ions Cl–<\/sup> de la solution d\u2019\u00e9lectrolyte<\/strong> est susceptible de provoquer la formation d\u2019un pr\u00e9cipit\u00e9 insoluble<\/b> tel que AgCl–<\/sup>3<\/sub> ou AgCl–<\/sup>4<\/sub><\/b> \u00e0 la surface de l\u2019\u00e9lectrode de r\u00e9f\u00e9rence en Ag\/AgCl. Il en r\u00e9sulte \u00e9galement une augmentation de l\u2019imp\u00e9dance \u00e9lectrique et partant, l\u2019ex\u00e9cution de mesures erron\u00e9es.<\/p>

Contamination de l\u2019\u00e9lectrode de r\u00e9f\u00e9rence<\/strong><\/h3>

Troisi\u00e8me ph\u00e9nom\u00e8ne: contamination de l\u2019\u00e9lectrode de r\u00e9f\u00e9rence en argent\/chlorure d\u2019argent. Cette contamination due \u00e0 certaines r\u00e9actions chimiques entre le fluide \u00e0 \u00e9tudier et l\u2019\u00e9lectrode de r\u00e9f\u00e9rence est susceptible de provoquer la formation \u00e9ventuelle d\u2019un pr\u00e9cipit\u00e9 \u00e0 la surface de l\u2019\u00e9lectrode de r\u00e9f\u00e9rence. Il en r\u00e9sulte \u00e0 nouveau une augmentation de l\u2019imp\u00e9dance \u00e9lectrique de la jonction de r\u00e9f\u00e9rence avec le fluide, laquelle se traduit par une d\u00e9rive de la valeur mesur\u00e9e du pH ou du POR. Par cons\u00e9quent, les mesures effectu\u00e9es seront erron\u00e9es. Les ions argent (Ag+<\/sup>) de l\u2019\u00e9lectrode de r\u00e9f\u00e9rence peuvent r\u00e9agir avec des ions m\u00e9talliques tels que les bromures (Br–<\/sup>), iodures (I–<\/sup>), cyanures (CN–<\/sup>) et sulfures (S2-<\/sup>).\u00a0<\/p>

La plupart des fluides biologiques<\/strong> contiennent, par exemple, des compos\u00e9s soufr\u00e9s. En cas de contact avec des liquides analogues, on assiste \u00e0 un virage au noir de la jonction de r\u00e9f\u00e9rence en raison de la formation d\u2019un pr\u00e9cipit\u00e9 de chlorure d\u2019argent<\/b> au niveau de cette jonction au risque d\u2019en obstruer l\u2019ouverture et de rendre visible l\u2019atteinte subie par l\u2019\u00e9lectrode.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\"sch\u00e9ma\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t

Donn\u00e9es requises <\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

La s\u00e9lection d\u2019une sonde de pH ou de POR s\u2019effectue dans des conditions id\u00e9ales en s\u2019appuyant sur les donn\u00e9es de processus et les conditions d\u2019installation.<\/p>

Les donn\u00e9es de processus qui suivent sont indispensables \u00e0 la d\u00e9termination correcte de la sonde appropri\u00e9e\u00a0:<\/p>