Chlore

La monochloramine est un désinfectant couramment utilisé comme alternative au chlore libre pour la désinfection de l’eau potable, principalement parce que la monochloramine forme moins de SPD que le chlore libre.

Le terme chloramines, utilisé dans l’industrie de l’eau, décrit les trois principaux composés qui peuvent être formés à partir de la réaction de l’ammoniac avec le chlore : la monochloramine, la dichloramine et la trichloramine. Bien que la monochloramine soit le désinfectant cible, les autres composés indésirables se trouvent dans l’eau lorsque la chloramination n’est pas contrôlée de manière adéquate, dans les systèmes d’eaux souterraines chlorées contenant de l’ammoniac naturel et dans les effluents d’eaux usées chlorées. Il est important de noter que les chloramines font référence à un groupe de composés et non à une seule substance. Une description plus technique de ce groupe serait les « chloramines inorganiques », pour les distinguer des chloramines organiques qui fournissent un pouvoir désinfectant faible ou nul. Il est généralement admis que les chloramines se forment de façon séquentielle, par exemple d’abord la monochloramine, puis la dichloramine, et enfin la trichloramine lorsque le chlore est ajouté continuellement à l’eau contenant de l’ammoniac. Toutefois, ce processus est inversé lorsque l’ammoniac est ajouté à de l’eau chlorée. Le processus de chloramination est très complexe et nécessite une surveillance beaucoup plus active pour un contrôle efficace.

Le but de la chloramination est la formation complète de monochloramine tout en évitant les autres chloramines. Le rapport de masse 5:1 Cl 2:N s’avère être une proportion optimale d’alimentation chimique, évitant la formation de dichloramine (problèmes de goût et d’odeur), minimisant l’ammoniac n’ayant pas réagi, et contrôlant le biofilm et la nitrification en aval.

D’autres oxydants tels que le brome, l’iode, l’ozone, le dioxyde de chlore, certains métaux ou le peroxyde d’hydrogène peuvent réagir avec le DPD dans certaines circonstances et provoquer de faux positifs. La substance interférente la plus commune est le manganèse oxydé, qui peut être corrigé en traitant l’échantillon avec de l’iodure de potassium et de l’arsénite de sodium. La lumière du soleil peut réagir avec l’indicateur DPD pendant le temps de réaction de 3 minutes pour le chlore total (garder l’échantillon couvert pendant le temps de réaction en cas de test à l’extérieur).

Dans les plages basses de chlore, l’oxygène dissous peut provoquer des interférences, en particulier en plein soleil. Si la méthode à plage ultra-basse (ULR) est utilisée sur un colorimètre ou un spectrophotomètre, confirmer qu’un blanc réactif utilisant de l’eau désionisée a été déterminé et soustrait des résultats de l’analyse de l’échantillon. Il est également recommandé d’utiliser la même cellule d’échantillon pour la mise à zéro de l’instrument et la lecture de la concentration de l’échantillon. Ceci évite tout effet qui pourrait être dû uniquement aux différences optiques entre la cellule zéro et la cellule de lecture.

Il existe plusieurs raisons d’utiliser la chimie de l’indophénol du chlore libre utilisée dans la méthode Hach 10241 sur la chimie du DPD :

• détermination des niveaux résiduels de chlore libre en présence de manganèse et d’autres oxydants, qui interfèrent avec les méthodes colorimétriques du DPD et les méthodes de titrage DPD et ampérométrique du chlore libre. Pour une utilisation dans l’eau potable, l’eau potable chlorée, l’eau de piscine et les effluents d’eaux usées traitées.
• détermination du chlore libre en présence de chloramines (le chlore libre devrait être répandu dans l’échantillon d’eau). Les chloramines réagissent avec l’indicateur DPD de chlore libre. Leur présence fait que la couleur développée est instable et augmente lentement avec le temps. Le taux d’interférence dépend de la concentration de chloramines, de leur structure, du pH et de la température de l’échantillon ; il est difficile de prévoir le niveau d’interférence sur la valeur réelle de chlore libre.

La méthode à l’indophénol pour la mesure du chlore libre utilise la solution de réactif pour chlore libre F afin de convertir rapidement le chlore libre présent dans l'échantillon en monochloramine. La monochloramine formée est ensuite déterminée avec le réactif monochlore F, qui est spécifique à la monochloramine. Le manganèse, les autres chloramines et les amines organiques chlorées ne réagissent pas avec le réactif monochlore F et donc, n’interfèrent pas dans la détermination du chlore libre. Un blanc d’échantillon de monochlore F est utilisé pour compenser toute présence de monochloramine dans l’échantillon d’origine.

Le chlore total est généralement mesuré dans les systèmes utilisant la chloramination lorsque le chlore réagit intentionnellement avec l’ammoniac. Le chlore total est la somme du chlore libre et des chloramines inorganiques. Si les niveaux de chlore doivent être signalés à un organisme de réglementation, il est recommandé de confirmer la forme de chlore (libre ou total) à mesurer et la méthodologie à utiliser pour l’analyse.

Le chlore libre est généralement mesuré dans les systèmes d’eau potable à l’aide de chlore gazeux ou d’hypochlorite de sodium pour la désinfection afin de déterminer si l’eau contient suffisamment de désinfectant. Les niveaux typiques de chlore libre résiduel dans l’eau potable sont de 0,2 à 2,0 mg/L de Cl 2, bien que les niveaux puissent atteindre 4,0 mg/L au point d’entrée (POE). Si les niveaux de chlore doivent être signalés à un organisme de réglementation, il est recommandé de confirmer la forme de chlore (libre ou total) à mesurer et la méthodologie à utiliser pour l’analyse.