Suivi par Microbalance à Quartz de l'inhibition chimique de la précipitation du gypse à 30°C

Chemical inhibition of gypsum precipitation at 30°C using Quartz crystal Microbalance

¹ Institut National de Recherche Scientifique et Technique, Soliman - 8020 (Tunisie);
² Ecole Nationale d'Ingénieurs de Gabès (Tunisie)
³ Laboratoire des Sciences de l'Eau et de l'Environnement, Faculté des Sciences, Université de Limoges (France)

Résumé

L'étude de l'inhibition chimique de la formation du gypse a été effectuée au moyen d'une Micro-Balance à Quartz (MBQ). La MBQ s'est avérée précise et reproductible dans la détermination du temps de germination du sulfate de calcium dihydraté. L'efficacité de trois inhibiteurs vis-à-vis de la formation du gypse à 30°C a été testée pour différentes concentrations en ions Ca²⁺ et SO₄^2- équivalentes à celles rencontrées dans les unités de dessalement des eaux saumâtres par osmose inverse. Les résultats obtenus montrent que l'acide nitrilotris(méthylène phosphonique) (NTMP) est un excellent inhibiteur chimique de la précipitation du gypse, contrairement à l'acide 1-hydroxyéthane (1,1-diphosphonique) (HEDP) qui s'est avéré inerte. Le tripolyphosphate de sodium (TPP) présente une efficacité moins bonne que celle de NTMP. Par ailleurs, l'efficacité de ces inhibiteurs varie légèrement avec le pH lorsque le milieu est légèrement acide. Pour des milieux faiblement basiques, le temps de germination augmente considérablement notamment en présence du NTMP.

Abstract

Chemical inhibition of gypsum formation was performed by using Quartz Crystal Microbalance (QCM).QCM was proved out to be precise on the determination of the germination time of calcium sulphate dihydrate, thus this device can be considered as an efficient technique for studying gypsum precipitation. The efficiency of three inhibitors against gypsum formation at 30°C was tested at different Ca²⁺ et SO₄^2- ions concentrations equivalent to water quality used in brakish water desalination by reverse osmosis process. Results show that nitrilotris- (methylenephosphonic acid) (NTMP) is an excellent chemical inhibitor to gypsum precipitation. Sodium tripolyphosphate (TPP) presents an efficiency lower than those of NTMP. 1-hydroxylethane-1, 1-diphosphonic acid (HEDP) seems to be inert against gypsum germination at different concentrations and pH values, contrary to its efficiency against calcium carbonate scaling. Inhibitors efficiency slightly varies with pH when solutions present a low acidity. For solution pH > 7, germination time extensively increases especially with NTMP.