Méthodes d'évaluation du pouvoir entartrant de l'eau

Evaluation methods for the scaling power of water

LM3, CNRS UPRESA 8006, ENSAM, 151, Boulevard de l'Hôpital, 75013 Paris - France

Résumé

Durant ces 20 dernières années diverses méthodes d'étude de l'entartrage se sont développées. Dans cet exposé on passe en revue toutes les méthodes qui présentent un intérêt pratique et qui reposent sur des bases scientifiques sérieuses. Ainsi la majorité des techniques d'évaluation de l'entartrage sont présentées dans cette mise au point. Ces méthodes peuvent être classées en deux grandes catégories : les méthodes électrochimiques et les méthodes non électrochimiques. La première catégorie est constituée de la chronoampérométrie, de la chronoélectro-gravimétrie et de l'impédancemétrie électrochimique qui sont toutes fondées sur le principe de la réduction de l'oxygène dissous dans l'eau par la polarisation d'une électrode métallique à un potentiel suffisamment négatif.

Parmi les méthodes non électrochimiques, nous pouvons citer la méthode du pH critique, deux méthodes thermiques, une méthode à évaporation, la méthode LCGE, la méthode de précipitation contrôlée rapide, une méthode d'entartrage sur polymères et une méthode sur tubes en continu.

Toutes ces méthodes présentent des avantages et des inconvénients, mais leur complémentarité est souvent utile lorsqu'on veut traiter un problème concret d'entartrage. Cependant les techniques les plus récentes ont été développées pour tenir compte, et si possible éviter, la plupart des inconvénients des méthodes antérieures. On peut donc affirmer que les méthodes d'entartrage sur polymère, sur tubes en continu ainsi que la méthode de Précipitation Contrôlée Rapide permettent de travailler dans des conditions thermodynamiques tout à fait réalistes car elles permettent d'entartrer avec un facteur de sursaturation nettement inférieure à 40. On se place bien ainsi dans le domaine de l'entartrage et non pas dans le domaine de la précipitation spontanée homogène. L'étude des divers traitements antitartre proposés devient tout à fait possible et de manière très pertinente.

Abstract

Various methods on scaling study have been developed during the last 20 years. In this article, we review all methods, based on reliable scientific principles, which show a practical interest. These methods can be roughly divided into two categories: electrochemical methods and non-electrochemical methods. The first one is made up of chronoamperometry, chronoelectrogravimetry and electrochemical impedance technique which are all based on the reduction of the oxygen dissolved in the test water by polarizing a metallic electrode at a sufficiently negative potential.

Among the non-electrochemical methods, we can enumerate the critical pH method, two thermal methods, an evaporation method, the LCGE method, the rapid controlled precipitation method, a polymer scaling test and a continuous test on tubes.

All these methods have advantages and drawbacks, but their complementarity is often useful when we are confronted with the treatment of a real scaling problem. Nevertheless, the newest techniques have been developed in taking into consideration their representetiveness in relation to a real-life scaling phenomenon, and if possible, to avoid major drawbacks of the previous methods. Hence, we can state that the methods such as the tests on polymers and on tubes as well as the Rapid Controlled Precipitation (RCP) allow to establish thermodynamic conditions where the scaling is formed with a degree of oversaturation much less than 40. In other words, the experimental conditions of these three methods lead to a real scaling but not a spontaneous and homogenous precipitation of CaC03. Thus, the study of various proposed antiscaling treatments becomes entirely possible.