TP n°38 : Traitement du Cuivre

Jun 3, 2024

TP Traitement du Cuivre

Introduction

  • Objectif : Vérifier l'efficacité des traitements pour retirer les ions cuivre (Cu²⁺) des effluents industriels.
  • Rappel réglementaire : La concentration en ions Cu²⁺ doit être < 0,5 mg/L pour le rejet en milieu naturel.

Méthode 1: Précipitation des Ions Cuivre avec Hydroxyde de Calcium

  • Réaction :
    • Hydroxyde de calcium (Ca(OH)₂) + ions Cu²⁺ → Hydroxyde de cuivre (solide) + ions Ca²⁺
  • Filtration pour séparer l'hydroxyde de cuivre solide de la solution.
  • Rappel Loi de Beer-Lambert : Absorbance proportionnelle à la concentration en espèce colorée.

Calcul du Pourcentage d'Ions Cu²⁺ Éliminés

  • Formule pour le pourcentage d'élimination :
    • Formule 1 : Concentrations initiales et finales.
    • Formule 2 : Absorbances initiales et finales.
  • Rappel des masses molaires :
    • Calcium : CA
    • Oxygène : O
    • Hydrogène : H

Protocole de Traitement par Précipitation

  1. Prélever 200 mL d'effluent (solution dans le flacon A).
  2. Calculer la masse molaire de Ca(OH)₂ : 74 g/mol.
    • Calcul : m = n x M.
    • Résultat : 0,30 g.
  3. Prélever 0,3 g de Ca(OH)₂ avec une coupelle, une spatule, et une balance (penser à tarer).
  4. Ajouter le Ca(OH)₂ au bécher et agiter pendant 3 min.
  5. Filtrer avec un entonnoir et un filtre.
  6. Conserver le filtrat (fluant après traitement, solution S).

Méthode 2: Traitement par Électrolyse

  1. Utiliser le flacon B (effluent traité par électrolyse).
  2. Formule pour calculer le pourcentage d'élimination :
    • P = (Absorbance initiale - Absorbance finale) / Absorbance initiale x 100.
    • Mesurer les absorbances des solutions dans les flacons A et B avec un spectrophotomètre.
  3. Comparer les résultats pour déterminer si les effluents peuvent être rejetés.
    • Seuil réglementaire : 5 mg/L (5 x 10⁻³ g/L).

Comparaison des Deux Traitements

  • Aspect visuel des solutions : Absorbance proportionnelle à la concentration en ions Cu²⁺.
  • Solution la plus colorée = plus de Cu²⁺ = traitement moins efficace.
  • Solution la moins colorée = moins de Cu²⁺ = traitement plus efficace.

Conclusion

  • Comparer l'efficacité des deux traitements (précipitation vs. électrolyse).
  • Vérifier lequel des deux permet de respecter la réglementation.
  • Ranger le matériel et quitter la salle avec le sourire.