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Echange ionique de zeolithes avec des cation faciles a echanger tels que Ca et Ba

IP.com Disclosure Number: IPCOM000020717D
Publication Date: 2003-Dec-10
Document File: 3 page(s) / 32K

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Echange ionique de zéolithes avec des cation faciles � échanger

tels que Ca et Ba

Nous traitons le cas de l’introduction d’ions � équilibre favorable dans une zéolithe.

Prenons le cas d’une zéolithe contenant initialement du sodium comme ions échangeables. Dans cette zéolithe, nous voulons introduire par exemple du baryum , suivant la réaction :

Ba2+ + NaZ → 2 Na+ + BaZ

L’échange d’ions est caractérisé par le diagramme suivant qui représente la fraction molaire, � l’équilibre, de l’ion Ba dans la phase solide en fonction de la phase liquide.

Une méthode pour effectuer l’échange d’ions consiste � utiliser la percolation d’une solution au travers d’un lit de zéolithe placé dans une colonne. De la sorte, la teneur de la zéolithe en ions � échanger dépendra de la teneur de la solution entrante.

On voit qu’il est difficile d’obtenir un taux faible en baryum dans la zéolithe, car alors la fraction molaire dans le liquide doit être excessivement faible. Par exemple, pour obtenir un taux d’aéchange de 20% dans la zéolithe, il faut une fraction molaire de baryum de 0.83% dans le liquide. Cette valeur doit être précise, car on voit que dans cette portion de la courbe, la sensibilité est grande. De plus, la quantité de solution � utiliser est élevée, de l’ordre du rapport des fractions molaire dans les deux phases. Ainsi, par exemple, pour une zéolithe possédant une capacité ionique de 7 éq./kg et une solution 3.5 normale, il faudra 20/0.83*7/3.5 = 48 l/kg.

On a donc compris que c’est la courbure excessive de l’isotherme d’équilibre qui nuit � l’obtention facile de taux d’échange faibles.

ll existe des méthodes pour diminuer le volume de liquide � mettre en oeuvre.

- On peut augmenter la température de l’échange, ce qui conduit � une isotherme moins courbée.

Ainsi, par exemple, la courbe suivante nécessitera...