Chimie du chlore dans l'eau de mer en présence d'ammonium 6 - Evolution du brome 7 - Réactions du chlore avec les composés organiques dissous II
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Chimie du chlore dans l'eau de mer en présence d'ammonium 6 - Evolution du brome 7 - Réactions du chlore avec les composés organiques dissous II
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AVANT-PROPOS
lachlorationsurlaviemarine. disposed'unelongueexpérience. conditionsdeleurformation.SO!>i.."1AIRE
1.-ETATDESCONNAISSANCES
chloration 2.Disparitionduchloredanslemilieu
3.Chimieduchloredansl'eau
4.Chimieduchloredansl'eaudemer
5.Chimieduchloredansl'eaudemeren
présenced'ammonium 6.Evolutiondubrome
7.Réactionsduchloreaveclescomposés
organiquesdissousII.-METHODESANALYTIQUES
1.-Analysedesoxydants
2.-Analysedescaractéristiquesphysico
chimiquesdumilieu Pages 6 6 6 9 11 14 17 17 20 20 2121
III.
1.-Formationdestrihalométhanes24
2.Importancedubromoforme26
IV. 1.Cinétiquedelaformationdubromoforme34
2. 3. 4.Importancedelaconcentrationenammonium38
dissous 5.Effetdelatempérature41
- 5 - V.- physico-chimiques2.-Formationdubromoformelorsdefaibles50-
chlorations3.-Interprétationdesrésultats55
VI.-EVALUATIONDESNUISANCES60
1.-Lebromeetlesbromamines60
2.-Lamonochloramine62
3.-Lebromoforme65
4.-Estimationdel'impactdelachloration67
CONCLUSION72
BIBLIOGRAPHIE74
ANNEXES82
I.-ETATDESCONNAISSANCES
2.-Disparitionduchloredanslemilieu
exponentielle(fig.1).Références
Danemark
1977Grande-Bretagne
COUGHLAN
1977Etats-Unis
Nord-Californie
HERGOTr
1978EstuaireDelaware
LEE 1979France
FIQUET
1977SitesManche
Martigues-Ponteau
- 7 -Protocoledelachloration
Discontinue
3 x10mn/jour
Continue
(deavrilànovembre)Discontinueenhiver
Discontinue
Injectionspendant15-30mn
de1injection/semaineà4injections/jour
Discontinue
3x20mn/jour
alternéepartrancheContinuesiT >10°C
eaudemerDiscontinuesiT<10°C
Concentrationsenchlore
Injection: 2 - 5mg/l
Résiduelaprèsleconden
seur 1mg/lInjection:1mg/l
Résiduelentréeducondefr
seur0,5mg/l
Injection: 1 - 2mg/l
Résiduelaprèsleconden
seur0,2-0,5mg/l
Injection: 1mg/l
Résiduel>0,2mg/l
entréecondenseurInjection: 2mg/l
productiond'électricité. - 8 -1mg/IChlore
f 4 0.5.. 2 10 1 20 1 301 40mn
1,... - 9 - chlore"• desoxydants. lorsdurejetily adilutiondurésidueldanslemilieuquiapportesa"demande enchlore".
3.-Chimieduchloredansl'eau
enprésencedecomposésdissous.Cl+H+HClO(')
pK=7,6 HP .Jf Jt -10- ~CIO; ,JICI-+H++HOCIë=cocr+H+
lt!H++cr+~H1'~cr+~HCI02
OCI·'tH+r.HOCI+NH;.+HPNH;OH·
NHÇIHOC!=:4NHCl
z l'HOCI=;-NCI 3 Ka f11. N z +HOCI+JHCI cations:.Réactionsd'oxydation:2Fe"+HCIOt,sr\O__
M~+HCIOtKO__....
CN·+CIO·
NO;+HCIO
anions1HS·+HCIO
S: +",CIO·Fe(OH)3+CI-+sH+
t MnO z ++JH t --rCNO·...CI·
NO;+('1-+
S+cr'i"
""4CI·àpH<8
àpH>s
-11- dissousréducteurs. prédominante.WHITE(1976).
4.-Chimieduchloredansl'eaudemer
mentadmisdansleseauxnaturelles. 3 M), pK=8,2 HOCl H OCl pK=7,6 HOBr ft OBr +Br +H+Cl -12- 1 1 11 11 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 ,1ër.
.....1 CI ill 1 réducteurs ilY aformationdechlorecombiné:leschloramines ilY adestruètioncomplètedeschloraminesparlechloreenNH4+3HCION2+3Cl
-13- Cl19000mg/l
CI-Nala500Na+
Fe0,01Fe(OH)3
Mn0,002
Mn2+ iMn S04 Br65 Br- l0,06I0 3 I- i S885 SO2- , 4Composés
azotés NH+ +NH3o -500J.l.g/I 4 N03 a -15000 N02 050"Composésorganiquesdissous
T.H.CHURCH,1975
Matièreorganique1500J.l.gCil
Glucose50
Ac.aminéslibres30
Ac.graslibres15
Uréela
Hydrocarburestotaux30
Hydrocarbureschlorés0,01
mécanismesdelachloration. -14-1977;PERONetCOURTOT-COUPEZ,19S0);
estabsentdumilieu(FIQUET,1975); indépendammentdupH. Dans azoteammoniacaltotal.Chlorationà1mg/l
(14, 1 •10-6M)Chlorationà5mg/l
(70,4.10- 6M 210HOBr\NBr)S
1050NHBr 2 1250
-15- +Br-NH 3 !(2):
HOBr)0OBr
(2bis) HOCl OCl- (1)Chloramines
NH 2Cl(NHCl2'NCl
3)Haloaminesmixtes
Bromamines
NBr 3,NHBr2iNH
2 Br formés auxconcentrationsfaiblesily aformationd'acidehypobromeuxsuivant NBr 2CletNCl2Br)n'estpasexclue.
l( NHBr 2 72%N-NH+55.10-
6M 1 NH 2 Br23% 4NBr33%
1HOBr59%
-6OBr26%0,55.10M
1NBr311%
f tracesBrCl,OCl -3- HOBr 3Bromamines1NH2Cl+Bromamines
351NH?Cl
340-16- -6 Auxconcentrationsenammoniumcomprisesentre3et34010MilY a +-6
élevées(Cl/N>4,5ou(NH
3 +NH 4) <16.10M)ilY aformationdetribromamine. +-6 3 +NH 4) >35.10M)il
Y aformationdedibromamineetdemonochloramine,cettedernièredevenantprépon déranteaudelàde85d'ammonium. deconclure 1,5; enraisondelamatièreorganiquedissoute. -17- tribromamineetladibromamine. formation.6.-Evolutiondubrome
hypobromeux: 5 IHBro_+
-----'::;>5 H+8Br+2Br0 3 +202BrO observésdansleseauxdouces. -18- chlorobenzènes que butionauxUSAruredecarbone revuebibliographique ques