La concentration d’ammoniac dans l’eau (également appelée eau ammoniacale, solution d’ammoniac, NH4OH) peut être déterminée en continu et en ligne à l’aide des ultrasons. LiquiSonic® mesure pour cela la vitesse du son et la température dans le milieu, puis convertit ces deux grandeurs en temps réel en concentration de NH3-.
Comment fonctionne la mesure de l’ammoniac par ultrasons ?
Le capteur envoie une impulsion ultrasonore à travers le milieu et mesure son temps de parcours sur une distance connue. Cela permet de déterminer la vitesse du son dans le milieu, qui varie avec la teneur en ammoniac du liquide. Comme la vitesse du son dépend également de la température, le capteur mesure aussi la température. L’attribution de la vitesse du son et de la température à la concentration s’effectue à l’aide d’un jeu de données produit défini au préalable. Pour l’eau ammoniacale, celui-ci couvre toute la plage de 0 à 35 % en poids et de 95 à 100 % en poids.
Pourquoi ne pas utiliser la titration, la conductivité, la densité ou la réfractométrie ?
Chacune de ces méthodes fonctionne en principe, mais pour l’eau ammoniacale, chacune atteint une limite spécifique. La titration est imbattable comme méthode de référence en termes de précision, mais elle reste un échantillonnage ponctuel. Comme l’ammoniac peut se dégazer entre le prélèvement et l’analyse, la manipulation de l’échantillon détermine le résultat. De plus, la charge de travail du personnel demeure. La conductivité est trompeuse dans le cas d’une base faible. Le degré de dissociation diminue à mesure que la concentration augmente, la conductivité atteint un maximum dans la plage des faibles pourcentages puis redescend. Une valeur mesurée peut donc correspondre à deux concentrations différentes, et les sels dissous modifient encore davantage le tableau.
Les mesures de densité et Coriolis exploitent une relation en soi exploitable. La densité diminue nettement lorsque la teneur en ammoniac augmente, mais elle réagit de manière sensible aux bulles de dégazage et à la situation de montage. Les réfractomètres et les procédés optiques nécessitent une fenêtre propre. Les dépôts, la turbidité et le condensat influencent directement la valeur mesurée. Une mesure du pH est trop ambiguë dans la plage de concentration pertinente ici.
La mesure de la vitesse du son est indépendante de la couleur, de la turbidité et de la conductivité, et fonctionne sans pièces mobiles, sans électrodes et sans fenêtre optique.
Des problèmes qu’un échantillon de laboratoire ne résout pas
Le résultat arrive trop tard
L’échantillon fournit une valeur exacte, mais pour un moment déjà révolu lorsque le résultat arrive. Entre deux prélèvements, l’installation fonctionne à l’aveugle et les écarts ne sont détectés que lorsqu’il est trop tard.
L’ammoniac s’évapore
NH3 présente une pression partielle importante dans une solution aqueuse et s’échappe, favorisé par la chaleur, le temps de séjour et toute ouverture ou tout transvasement. Quiconque règle le dosage sur une valeur nominale (obsolète) sous-dose un produit vieilli sans s’en rendre compte.
Chaque prélèvement est une question de sécurité au travail
Une solution d’ammoniac à cette concentration est corrosive, et les vapeurs irritent les yeux et les voies respiratoires. Le prélèvement sur une conduite en service implique des mesures de sécurité au travail complexes, un processus d’autorisation et un risque résiduel qui diminue à chaque prélèvement évité.
Valeurs mesurées compensées en température
Dans un dépôt de stockage non chauffé, la température du produit varie. Les méthodes sans mesure précise et intégrée de la température fournissent alors des valeurs qui ne peuvent pas être comparées sur plusieurs mois ou années.