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 d’ultrasons. LiquiSonic® mesure pour cela la vitesse du son et la température dans le milieu et convertit ces deux grandeurs en temps réel en NH3-concentration.
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 celle-ci. 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 pas la titration, la conductivité, la densité ou la réfractométrie ?
Chacune de ces méthodes fonctionne en principe, mais pour l’eau ammoniacale, chacune rencontre une limite spécifique. La titration est d’une précision inégalée comme méthode de référence, mais elle reste un contrôle ponctuel. Comme l’ammoniac peut se dégazer entre le prélèvement et l’analyse, la manipulation de l’échantillon détermine le résultat. De plus, l’effort en personnel reste nécessaire. La conductivité est trompeuse dans le cas d’une base faible. Le degré de dissociation diminue lorsque la concentration augmente, la conductivité atteint un maximum dans la plage de faibles pourcentages puis rediminue. Une valeur mesurée peut donc correspondre à deux concentrations différentes, et les sels dissous modifient en plus le tableau.
Les mesures de densité et les mesures de Coriolis utilisent une relation utile en soi. La densité diminue considérablement à mesure que la teneur en ammoniac augmente, mais réagit de manière sensible aux bulles de dégazage et à la situation d'installation. Les réfractomètres et les méthodes 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.
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 dans une solution aqueuse une pression partielle importante et s’échappe, favorisé par la chaleur, le temps de stockage et toute ouverture ou 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
La 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 importantes, un processus d’autorisation et un risque résiduel qui diminue avec chaque prélèvement évité.
Valeurs mesurées compensées en température
Dans un stockage en cuves non chauffé, la température du fluide varie. Les méthodes sans mesure de température précise intégrée fournissent alors des valeurs qui ne sont pas comparables sur plusieurs mois ou années.