Je suis face à un problème de modélisation d'une erreur de dépotage par mélange de javel (à 150 g/L de chlore actif) avec de l'acide sulfurique (concentré à 96 %). Certaines modélisations que j'ai pu voir prennent pour hypothèse majorante le dégazage de l'ensemble du chlore actif en cas de mélange incompatible... Mais les modélisations associées montrent des effets désastreux, surtout avec des volumes industriels. Je cherche donc à prendre en compte le réactif limitant, pour m'approcher des conditions réelles.
Je n'ai pas trouvé beaucoup de données, l'équation de réaction de la javel étant plutôt complexe, hormis que le pH de la javel est de l'ordre de 12, de l'acide sulfurique de 1, et que la javel libère le dichlore pour un pH inférieur à 5 (Cl2 sous forme aqueuse absent de la solution pour un pH supérieur). Dans mon cas (mélange accidentel de 20 m3 de javel et 10 m3 d'acide, quant même...), je suis arrivé au raisonnement suivant.
Avec un pH de l’acide sulfurique à 96 % de 1, la concentration en ion hydronium est de 10-1 mol/L. Nous supposons un mélange de 20 m3 de javel avec 10 m3 d’acide sulfurique, soit un pH après mélange de 1,5 (calcul de dilution de (10x10-1+20x10-12)/30), soit une concentration en ion hydronium de l’ordre de 0,03 mol/L, quantité disponible pour la réaction de dégazage du chlore actif. La javel à 150 g/L de chlore actif présente une concentration molaire du composé de 4,2 mol/L. Le réactif limitant est donc l’acide.
Le mélange de javel et d’acide sulfurique, avec libération de chlore gazeux, répond à l’équation de réaction :
HClO + H+ + Cl- → Cl2(g) + H2O
Une mole d’ion hydronium libère donc une mole de dichlore, soit 0,03 mol/L de dichlore dégazé avant stabilisation du pH autour de 5 (concentration d’ion hydronium de 10-5 mol/L, négligeable), soit 900 mol de dichlore pour 30 m3 de mélange, ou encore 63,8 kg de gaz (avec la masse molaire du dichlore autour de 70 g/mol).
Rien à voir avec le scénario majorant, où 3 tonnes du gaz serait relâché à l'atmosphère ! C'est pourtant ce genre de scénario qui sont généralement présenté...
Des connaissances sur la réaction javel - acide, des avis, des critiques ? Je suis preneur !
Merci
