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Phosphore

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Qu'est-ce que le phosphore ?

Le phosphore (P) est un élément chimique dont le numéro atomique est 15 et d'une masse atomique de 31. En raison de sa réactivité élevée, le phosphore n'existe pas dans la nature en tant qu'élément à l'état libre. Le phosphore se trouve principalement sous forme de phosphate dans les minéraux. De manière générale, le phosphate est présent dans la croûte terrestre à une concentration de 1 gramme par kilogramme.

Il existe deux types de phosphores élémentaires : le phosphore blanc et le phosphore rouge. Lorsqu'il est exposé à l'oxygène, le phosphore blanc émet une faible lueur causée par l'oxydation (phénomène également appelé chemiluminescence).

Le phosphore fait partie des pnictogènes, groupe élémentaire composé de l'azote, du phosphore, de l'arsenic, de l'antimoine, du bismuth et de l'ununpentium (ou moscovium selon sa récente désignation). Ces éléments forment un groupe en raison de leur structure atomique similaire, grâce à laquelle ils peuvent créer des composés stables en exploitant leur tendance à former des liaisons covalentes doubles et triples. Les pnictogènes sont à l'état solide à température ambiante, à l'exception de l'azote, qui lui reste à l'état gazeux.

Les organismes complexes comme les plantes et les animaux ont besoin du phosphore, car les phosphates sont un composant de l'ADN, de l'ARN, de l'ATP et des phospholipides. Le phosphore est extrait pour une utilisation dans les détergents, les pesticides, les agents neurotoxiques et, surtout, les engrais.  

Phosphates/orthophosphates

L'orthophosphate (l'une des formes de phosphates les plus communes) est composé d'un atome de phosphore et de quatre atomes d'oxygène. L'orthophosphate est parfois appelé « phosphore réactif », car il forme facilement des liaisons avec d'autres éléments et composés déficitaires en électrons. Cela s'explique par les trois électrons « supplémentaires » des atomes d'oxygène, qui cherchent fortement à se lier avec d'autres protons.

Phosphates condensés

Les phosphates condensés désignent des molécules d'orthophosphate multiples qui sont « condensées » entre elles et qui partagent une liaison covalente avec le phosphore (P) contigu et les atomes d'oxygène (O). Ce groupe comprend le métaphosphate, le pyrophosphate et le polyphosphate, souvent utilisés pour la régulation de la corrosion dans les réseaux de distribution d'eau potable.

Phosphore total/phosphore organique

Le phosphore total désigne l'ensemble du phosphore présent : orthophosphate/phosphates, phosphates condensés et phosphore organique. En général, le phosphore organique est présent sous forme de phosphates dans un composé organique ou liés à celui-ci.


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Pourquoi mesurer le phosphore ?

Bien que les phosphates n'engendrent pas de problèmes au niveau du goût ou de l'odeur et, par conséquent, peuvent ne pas être contrôlés dans l'eau potable, des concentrations élevées de phosphate dans les rejets d'eaux usées peuvent avoir un impact considérable sur l'écosystème environnant. De forts niveaux de phosphates dans les sources d'eau peuvent accélérer la croissance des algues et des plantes, contribuant ainsi à l'eutrophisation et à la prolifération des algues. Dans ce cas, les poissons et la vie aquatique se voient dépourvus d'oxygène, entraînant la mort de nombreux poissons et la destruction de l'habitat. La mesure du phosphate dans les effluents d'eaux usées est essentielle au maintien d'un écosystème sain et à la préservation de la faune. De nombreux territoires ont imposé des limites strictes sur le rejet des phosphates afin de protéger l'écosystème dans lequel ces eaux sont rejetées. Outre la préservation de l'écosystème, l'absence de mesure et de surveillance de vos concentrations de phosphate peut mener à des infractions passibles de pénalités. Il peut être nécessaire aux stations de production d'eau potable qui utilisent des phosphates pour la régulation de la corrosion de surveiller les phosphates dans l'eau traitée, dans le réseau de distribution et au cours des autres étapes du procédé de traitement. Les solutions Hach® sont conçues pour vous permettre de rester en conformité et donner à vos opérateurs les connaissances requises à la prise de décisions en matière de traitement.

Chez Hach, trouvez l'équipement de test, les ressources, la formation et le logiciel dont vous avez besoin pour surveiller et gérer avec succès les niveaux de phosphore dans votre application de procédé spécifique.

Produits associés pour la mesure du phosphore

Analyseurs de Phosphate

Les analyseurs Phosphax de Hach sont conçus pour les installations extérieures robustes et offrent un accès facile aux réactifs et aux pièces réparables.

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Analyseurs de Phosphore Total EZ Série

Les analyseurs en ligne de la série EZ fournissent plusieurs options pour surveiller la concentration de phosphore total dans l'eau.

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Analyseurs de Phosphate EZ Série

Les analyseurs en ligne de la série EZ fournissent plusieurs options pour surveiller la concentration de phosphate dans l'eau.

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Analyseur de Phosphate 5500 sc

L'analyseur de phosphate 5500 sc ne nécessite que 2 litres de réactif pour un fonctionnement sans surveillance pendant un maximum de 90 jours, soit deux fois plus longtemps que les modèles précédents de la série 5000.

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Spectrophotomètres

Hach est un leader de l'innovation en matière de spectrophotométrie et propose de nombreux instruments spectrophotométriques à la pointe du marché de l'analyse de l'eau.

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Colorimètres

Que vous recherchiez un appareil monoparamètre tel que le DR300 ou un instrument plus sophistiqué et convivial tel que le DR900, capable de mesurer de nombreux paramètres avec un maximum de 90 méthodes, nous avons la solution qu'il vous faut.

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Réactifs Phosphore Total

Hach s'engage à fournir des réactifs de haute qualité pour les analyses de routine et les analyses complexes de l'eau.

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LT200

Le LT200 est conçu pour vous faire gagner du temps et assurer la précision des tests nécessitant une digestion des échantillons.

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Quels sont les procédés qui nécessitent une surveillance de la concentration de phosphore ?

Eau potable

Les sources d'eau peuvent contenir des concentrations élevées de phosphates dues au ruissellement agricole, ce qui peut entraîner l'eutrophisation de l'eau de surface, et donc la prolifération d'algues et la libération de cyanotoxines. Les phosphates condensés sont souvent utilisés pour la régulation de la corrosion dans les réseaux de distribution d'eau potable. Par conséquent, les procédés de traitement de l'eau potable peuvent nécessiter une surveillance du phosphate dans l'eau brute et l'eau traitée pour distribution.

Ce verre d'eau limpide dépend d'un réseau de distribution employant des phosphates condensés permettant de réguler la corrosion dans les systèmes de distribution d'eau potable.

Traitement des eaux usées

Le phosphore est un nutriment essentiel aux plantes et plus particulièrement à la croissance des algues. Le rejet de phosphore et d'autres nutriments essentiels dans les effluents d'eaux usées stimule la prolifération des algues dans les cours d'eau dans lesquels les eaux usées sont rejetées. Les algues entraînent des problèmes au niveau du goût et de l'odeur, sont peu esthétiques et ont pour principal inconvénient de créer un gigantesque besoin en oxygène après leur efflorescence. L'appauvrissement de l'oxygène provoqué par les efflorescences algales mourantes est toxique pour les poissons et entraîne d'autres perturbations importantes du milieu aquatique. Pour toutes ces raisons, les organismes de réglementation imposent bien souvent des règles strictes sur la quantité autorisée de phosphore dans les rejets d'eaux usées.

Les méthodes les plus courantes pour éliminer le phosphore des eaux usées sont l'élimination biologique et la précipitation chimique. Ces procédés sont généralement appelés traitements tertiaires et nécessitent la surveillance du phosphore.

Ce bassin d'aération d'une installation de traitement des eaux usées surveille le phosphore. Le phosphore soluble diminue sur toute la longueur du bassin d'aération lors du cycle aérobie.

Comment le phosphore est-il surveillé ?


Analyseur de phosphate 5500 sc de Hach

Méthodes colorimétriques (orthophosphate)

L'orthophosphate (phosphore réactif) est mélangé à du molybdate dans un milieu acide pour obtenir une couleur bleue ou jaune. Veuillez noter qu'aucun test d'analyse n'est infaillible et que certains phosphates condensés peuvent également être mesurés par ces tests. En raison de la chimie acide, de l'orthophosphate en suspension peut être détecté si l'échantillon n'a pas été filtré à 0,45 micromètre au préalable. Pour mesurer l'ensemble du phosphore, y compris les phosphates particulaires, il est nécessaire d'utiliser un test de phosphore total, qui comprend une digestion rigoureuse pour convertir la plupart des phosphates particulaires en forme dissoute.

Paillasse/portable :

LCK349, méthode 10209 (réactif et total)

LCK348 Method 10209 (réactif et total)

LCK350 Method 10210 (réactif et total)

LCK049 Molybdovanadate Method 10214 (réactif et total)

TNT846 HR Molybdovanadate Method 10214 (Reactive)

PhosVer 3 Method 8048

PhosVer 3 TNT Method 8048

Molybdovanadate TNT HR Method 8114

Réactifs Chemkey pour Orthophosphates, gamme basse

Réactifs Chemkey pour Orthophosphates, gamme haute

En ligne :

Analyseur de Phosphate 5500sc

Analyseur de Phosphate sc, basse valeur

Anlayseurs de Phosphates

Analyseurs de Phosphate EZ Series


Kit de réactifs TNT pour le phosphore (total et hydrolysable dans l'acide) de Hach, méthode à l'acide ascorbique pour basse valeur

Phosphate hydrolysable dans l'acide/phosphate condensé

Pour mesurer les phosphates condensés, il est d'abord nécessaire de les transformer en orthophosphate à l'aide d'acide sulfurique et de chaleur en digérant l'échantillon à 150 °C pendant 30 minutes. Cette procédure est dénommée « phosphate hydrolysable dans l'acide », car les phosphates condensés sont hydrolysés en orthophosphate. Après la digestion, on utilise des méthodes soit à l'acide ascorbique, soit au molybdovanadate pour mesurer l'orthophosphate. Certains phosphates organiques seront également hydrolysés en orthophosphate, de sorte que le résultat n'est pas un phosphate condensé « pur ». Bien entendu, une simple digestion et un test colorimétrique vous indiqueront la concentration de l'orthophosphate d'origine et des phosphates condensés. Si vous souhaitez uniquement déterminer la concentration de phosphate condensé, il vous suffit d'effectuer le test d'orthophosphate sur le même échantillon sans digestion et de soustraire ces résultats de la première valeur de concentration.

 

Phosphore hydrolysable dans l'acide, TNT LR, méthode 8180 (PhosVer 3)


LK-348.jpg

Phosphore total/phosphate organique

Les phosphates organiques sont des composés tenaces qui ont du mal à se décomposer. Leur test nécessite non seulement une digestion préalable de l'échantillon à l'acide sulfurique et à la chaleur, mais aussi l'ajout d'un puissant oxydant comme le persulfate de potassium pour casser les liaisons organiques des orthophosphates. Après la digestion, les mêmes méthodes à l'acide ascorbique ou au molybdovanadate peuvent être utilisées pour la mesure de la concentration de phosphate. Le test décrit convertit toutes les différentes formes de phosphate en orthophosphate pour ainsi obtenir le phosphore total comme résultat. Si vous souhaitez connaître uniquement la concentration de phosphate à liaison organique, il est nécessaire d'effectuer le test d'hydrolyse dans l'acide et de soustraire ces résultats de la concentration de phosphore total (les concentrations de phosphore total seront toujours plus élevées que la concentration d'orthophosphate).

De paillasse :

LCK348 Method 10209 (réactif et total)

LCK349 Method 10209 (réactif et total)

LCK348 Method 10209 (réactif et total)

LCK350 Method 10210 (réactif et total)

Total Phosphorus TNT LR Method 8190 (PhosVer 3)

Total Phosphorus TNT HR Method 10127 (Molybdovanadate)

En ligne :

Analyseurs phosphore total EZ Série

Analyseur de COT/TN/TP Biotector® B7000

Foire aux questions

L'analyseur Phosphax sc peut-il être utilisé pour les applications d'eau de mer ?

Non, le Phospax sc ne peut pas être utilisé pour les applications d'eau de mer, car cette méthode ne fonctionne que jusqu'à 1 000 mg/L de chlorure. La teneur en chlorure de l'eau de mer est généralement supérieure à 19 000 mg/L.

Quelle est la différence entre la méthode bleue et la méthode jaune utilisées pour mesurer les phosphates ?

Le phosphore réactif peut être mesuré par colorimétrie à l'aide de plusieurs produits chimiques. Tout d'abord, le phosphore réagit avec le molybdate dans une solution acide pour former un complexe phosphomolybdate. Pour les mesures de basse valeur, le complexe phosphomolybdate est réduit à l'aide d'un acide aminé ou ascorbique, créant ainsi un bleu de molybdène caractéristique. Pour les mesures de haute valeur, on fait réagir le complexe phosphomolybdate avec un réactif au vanadium pour créer un produit de couleur jaune. L'intensité de la couleur des complexes bleus et jaunes est proportionnelle à la concentration de phosphore dans l'échantillon.