L’acide hydrofluorique est très largement utilisé dans l’industrie et est un précurseur de nombreux produits chimiques et matériaux et est largement utilisé dans les produits pharmaceutiques, les matériaux exotiques tels que les fluoropolymères, pour graver le verre et pour décaper les métaux tels que l’acier inoxydable. Dans l’industrie des semi-conducteurs, l’HF est utilisé pour graver les substrats de silicium.
L’acide hydrofluorique est incolore et très agressif avec la capacité de dissoudre de nombreux matériaux, y compris le verre. L’HF présente également de très graves problèmes de santé et de sécurité pour l’environnement, contrairement à de nombreux acides, une brûlure à l’HF est généralement inoffensive, faisant peu de dégâts évidents au début, mais peut rapidement conduire à la destruction des tissus sous-jacents, y compris les os. Avec une infinité élevée pour le calcium (Ca) HF peut conduire à la mort en interférant avec le métabolisme et les niveaux de Ca dans la circulation sanguine.
Le HF ainsi que ses composés frères, l’oxyde d’attaque tamponné ou le bifluorure d’ammonium (NH4HF2), doivent être neutralisés avant d’être rejetés. Les eaux usées contenant du fluorure ont souvent besoin de plus qu’une neutralisation du pH dans la mesure où il existe des limites de fluorure largement imposées dans le monde entier qui nécessitent des systèmes de réduction des fluorures dans les effluents industriels.
Acide hydrofluorique ( HF )
Acide hydrofluorique HF :
Avec un pKa de 3,15, l’HF est considéré comme un acide faible dans la mesure où il n’est pas entièrement dissocié en dessous d’un pH d’environ 5,5 et formera des complexes avec de nombreux composés, y compris lui-même. Ne vous laissez pas tromper par sa classification en tant qu’acide faible, le HF est un acide très agressif et dangereux. Le HF est disponible dans le commerce à des concentrations allant de 10 % à 49 %, le HF à 49 % étant le plus courant. La neutralisation du pH de l’acide fluorhydrique est classique et toute base inorganique telle que l’hydroxyde de sodium ou la chaux peut être utilisée. L’acide fluorhydrique est une solution normale, ce qui signifie que pour chaque mole de HF, une mole de H+ ou d’acide est libérée et nécessite une mole d’hydroxyde (OH-) pour être neutralisée.
Une mole d’hydroxyde de sodium (NaOH) est nécessaire pour neutraliser une mole de HF , comme suit :
NaOH + HF → NaF + H20
A l’inverse une mole de chaux sous forme de Ca(OH)2 neutralisera deux moles de HF ce qui est une réaction courante dans la réduction industrielle des fluorures pour la précipitation des fluorures sous forme de sel CaF2 relativement insoluble :
Ca(OH)2 + 2HF → CaF2 + 2H20
Chaleur de neutralisation
Toutes les réactions de neutralisation du pH sont exothermiques et de la chaleur sera libérée. Dans la plupart des applications pratiques, la concentration d’acide est trop faible pour que l’élévation de température soit une préoccupation, cependant, lorsque la concentration d’acide augmente au-dessus d’environ 1%, l’élévation de température est non seulement mesurable mais peut être préoccupante.
ΔHN = 55,83 KJ / Mole de H+
Par exemple, la neutralisation d’une solution de 10% d’acide HF donnera une élévation de température de près de 300C tandis que la neutralisation d’une solution de 49% d’acide fluorhydrique concentré donnera une élévation de température de plus de 1500C. C’est suffisant pour faire fondre n’importe quel système de tuyauterie thermoplastique et assez chaud pour provoquer des explosions de vapeur.
Nos systèmes de neutralisation du pH des acides concentrés tiennent compte de l’élévation de température connue et des mesures sont prises pour la contrôler par une surveillance continue de la température, un contrôle de la vitesse de réaction et, si nécessaire, l’ajout d’eau de trempe. Un exemple de système de neutralisation du pH d’un acide concentré peut être vu à l’adresse suivante : Neutralisation de l’acide de batterie
Produits de précipitation
La neutralisation du pH de tout acide fort avec une base forte produira un sel. Lorsqu’un des réactifs est relativement dilué, les produits de la neutralisation resteront solubles, notamment si le sodium (Na) est le cation. Cependant, si le cation est du calcium (Ca) ou si la concentration des deux réactifs est élevée, des produits de précipitation (sels insolubles) commencent à se former. Dans certains cas, ces produits peuvent simplement être rejetés à l’égout, dans d’autres, il peut être nécessaire de les éliminer pour un certain nombre de raisons, en particulier si des fluorures élevés sont présents. Chaque fois que des produits de précipitation sont formés, ils peuvent également devenir un casse-tête pour la maintenance.
Dans l’exemple donné ci-dessus où l’acide fluorhydrique est neutralisé en utilisant de la chaux, le sous-produit sera le fluorure de calcium (CaF2). Le fluorure de calcium formera un revêtement cristallin dur, semblable à du verre, sur les tuyaux, les vannes et les raccords qui résiste au nettoyage à l’acide.
Digital Analysis Corp. fabrique une gamme complète de systèmes de neutralisation du pH pour la neutralisation de l’acide fluorhydrique (HF) et de tous les acides minéraux, bases, acides organiques et alcalis. Trois de nos quatre familles de systèmes de neutralisation du pH des effluents sont bien adaptées à la neutralisation des eaux usées des effluents porteurs de HF et il s’agit de nos familles de systèmes de neutralisation du pH pHASE,labTREAT, etbatchTREAT.
Systèmes de neutralisation du pH emballés / montés sur skidDigital Analysis fabrique quatre familles de systèmes d’ajustement du pH.Celles-ci comprennent : pHASE, labTREAT, batchTREAT et hydroTREAT
pHASE Family of pH Adjustment systems sont des systèmes batch conçus pour traiter des débits continus de 0-60 GPM. La famille pHASE est capable de traiter une variété de flux d’influents d’eaux usées allant de très acides à très alcalins.
- Débits continus de 0-60GPM
- Plate-forme compacte
- Bidirectionnel : neutralise les acides et les bases.
- Conception de système par lots.
- Pourra gérer les acides et les bases concentrés.
- Complètement automatisé
Pour en savoir plus, cliquez ici..
La famille labTREAT de systèmes d’ajustement du pH sont des systèmes à débit continu conçus pour gérer des flux continus de 0 à 300 GPM. La famille labTREAT est capable de traiter une variété de flux d’eaux usées provenant de laboratoires de recherche industriels et institutionnels.
- Débits continus de 0-300GPM
- Disponible dans des conceptions à un, deux et trois étages.
- Neutralisation CIP – bien adapté aux déchets chauds CIP.
- Bidirectionnel : neutralise les acides et les bases.
- Conception de système à flux continu.
- Pourra gérer des flux élevés dans un encombrement minimal.
- Complètement automatisé
Pour en savoir plus, cliquez ici..
La famille de systèmes de neutralisation du pH BatchTREAT est conçue pour gérer des flux continus d’eaux usées industrielles de 0 à 10 000 GPM. Ce système à grande plateforme est un système discontinu qui traite des flux continus qui peuvent être très acides ou très alcalins.
- Débits continus de 0-1 000GPM
- Plusieurs options, y compris la conception de systèmes pH duplex / redondants.
- Bi-directionnel : neutralise les acides et les bases.
- Conception de système par lots.
- Pourra traiter les acides et les bases concentrés.
- Complètement automatisé
Pour en savoir plus, cliquez ici..
La famille hydroTREAT de systèmes de neutralisation du pH est spécifiquement conçue pour les flux d’influents alcalins / à pH élevé, en particulier les eaux usées provenant des applications de béton et d’hydrodémolition. La famille hydroTREAT est conçue pour utiliser du dioxyde de carbone (CO2).
- Débits continus de 0-1 000GPM
- Eaux usées de béton – Conçu spécifiquement pour les déchets de béton, les eaux usées d’hydrodémolition et les eaux usées et de ruissellement des tunnels.
- Ne nécessite pas l’utilisation de produits chimiques dangereux tels que les acides concentrés.
- Utilisation sûre du dioxyde de carbone (CO2).
- Conçu pour une utilisation extérieure sur des surfaces non améliorées.
- Complètement automatisé
Pour en savoir plus, cliquez ici..
.