Méthode « Monte Carlo » de calcul d’incertitudes appliquée à la détermination des conditions d’équilibre calcocarbonique : Conséquences sur le choix des mesures de terrain

Method for uncertainties calculations applied to calcium carbonate equilibrium determination: Consequences on the choice of on field measurements

CRECEP, Conseil Corrosion et Traitements d’Eau, 89150 Saint Valérien, France
Yate, Bristol, UK
CIFEC, 92200 Neuilly/Seine, France

^* Auteur de correspondance : pierreleroy89@aol.com

Reçu : 12 Mars 2012
Accepté : 20 Mars 2012

Résumé

Sur la base du logiciel LPLWin, les auteurs ont intégré un module de calcul d’incertitudes prenant en compte les incertitudes associées aux mesures de laboratoire, et qui utilise la méthode « Monte Carlo ». Après une description succincte de la méthode, ils l’ont appliquée pour évaluer l’impact des incertitudes de chaque paramètre d’entrée sur les incertitudes des résultats du calcul d’équilibre calcocarbonique. Il ressort de cette étude que, bien qu’il faille tenir compte des ions caractéristiques, leurs incertitudes n’ont qu’une incidence minime sur celles des résultats. Les mesures de la température et du pH sur les lieux même de prise d’échantillon sont indispensables. La mesure du pH à ±0,2 unité près entraîne des erreurs excessives dès que le pH de l’eau est inférieur à 7,5 et le recours à la mesure du CO₂ libre serait nécessaire si la norme actuelle était applicable. La mesure du TA ne présente d’intérêt que pour les eaux dont le pH est supérieur à 9. Enfin, la mesure du pH en laboratoire comme l’essai au marbre n’ont pas de signification et ne devraient plus être utilisés.

Abstract

On the basis of the software LPLWin, the authors have incorporated a module of uncertainty calculation involving the uncertainties associated with the laboratory measurements, and that uses the “Monte Carlo” method. After a brief description of the method, they applied it to assess the impact of the uncertainties of each input parameter on the uncertainties of the results of the calculation of the calcocarbonic equilibrium. It appears from this study that, despite that it is necessary take into account characteristic ions, their uncertainties have only a minimal impact on those results. The measurements of temperature and pH on the site of sampling are required. Measuring the pH with an accuracy of ±0.2 units causes excessive errors as soon as the water pH is below 7.5 and the use of free CO₂ measurement would be required if the current standard was applicable. The measurement of Simple Alkalinity is of interest only to waters with a pH greater than 9. In consequence, measurement of only pH is the way for a good assessment of equilibrium if it is in the range of 7.5–9. Finally, the measurements in the laboratory of pH and the “marble test” have no meaning and should not be used.