DOSAGE DES CYANURES
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DOSAGE DES CYANURES
TS2TM DOSAGE DES CYANURES DECYANURATION Des bains de l'atelier de traitement de surface contiennent des ions cyanures CN–. Nous aurons à les doser lors du contrôle de ces bains. Dans ce TP vous aurez à : − Appréhender les dangers de l'utilisation de cyanure en particulier dans les dosages. − Étudier le dosage des ions cyanure dans des bains cyanurés, en utilisant un titrage volumétrique (méthode de Liebig-Deniges) avec indicateur de fin de réaction ou un dosage potentiométrique. − Étudier la décyanuration. 1. ETUDE THEORIQUE PRELIMINAIRE 1.1. Sécurité ▪ Risques du cyanure d'hydrogène HCN : − Relever les valeurs limites d'exposition du cyanure d'hydrogène HCN. − Relever les risques d'intoxication par le cyanure d'hydrogène HCN. − Lire la toxicité sur l'homme du cyanure d'hydrogène HCN. Attention : les solutions de cyanure sont donc à manipuler avec précaution : − ne jamais ajouter d’acide dans une solution de cyanure ▪ On gère ainsi la présence de cyanures : − dans un bac de rétention isoler la verrerie entrée en contact avec les cyanures et la minimisant − rassembler les solutions et effluents contenant des cyanures dans un grand bécher différent de celui des effluents non cyanurés. − La verrerie souillée aux cyanures sera rincée avec de l'eau de Javel, inutile de la rincée à l'eau déminéralisée afin de minimiser le volume d'effluent. ▪ Traitement des cyanures : les cyanures sont « cassés » en utilisant de l'eau de Javel. Les ions hypochlorytes ClO– présents dans l'eau de Javel oxyde les cyanures CN – en CNO – qui n'est pas toxique. − Écrire l'équation bilan de la réaction les couples rédox étant : CNO–/CN– et ClO–/Cl– 1.2. Méthode de Liebig-Deniges : dosage volumétrique Les cyanures sont dosés par une solution de nitrate d’argent. La solution de cyanure à doser est dans l’erlenmeyer (ou bécher) et la solution titrée de nitrate d’argent dans la burette. Les ions Ag+ donnent avec les ions CN – initialement en excès, un complexe (soluble) : Ag(CN)2 -. Quand tous les ions cyanure ont réagi, le nitrate d’argent en excès donne avec le complexe un précipité (insoluble) de cyanure d’argent AgCN (ou Ag[Ag(CN)2]) blanc, difficilement visible de pKS = 11,3. Pour faciliter le dosage, on ajoute de l’iodure de potassium K+ I - ; lorsque tous les ions CN - ont réagi pour donner le complexe Ag(CN)2 -, les ions Ag+ en excès donnent avec les ions I – un précipité jaune d’iodure d’argent AgI. ▪ Ecrire les équations-bilans des différentes réactions. + ▪ Justifier que lorsque tous les ions CN ont réagi pour donner le complexe Ag(CN)2 , les ions Ag forment – avec les ions I un précipité de iodure d'argent au lieu de former le précipité de cyanure d'argent. + ▪ Etablir à l’équivalence, la relation entre le nombre de moles d’ions Ag et le nombre de moles d’ions cyanure CN . Dosage des cyanures - décyanuration 1 octobre 2009 TS2TM 2. DOSAGE DES IONS CYANURE DANS UNE SOLUTION DE CYANURE DE SODIUM Dans une solution de cyanure de sodium, les ions cyanure CN - sont à l’état libre. 2.1. Dosage volumétrique : Méthode de Liebig-Deniges ▪ mode opératoire − Prélever 10 mL de solution de cyanure de sodium à doser et les verser dans un erlenmeyer − ajouter de l’eau déminéralisée − ajouter 2 mL d’ammoniaque − ajouter 1 mL de solution d’iodure de potassium à 10%. − Doser par la solution de nitrate d’argent à 0,025 mol.L-1 jusqu’à persistance d’un trouble jaune. ▪ Interprétation − Quel est le rôle de l'ammoniaque ? − Déterminer la concentration en ions cyanure de la solution. 2.2. Dosage potentiométrique sans indicateur de fin de réaction. ▪ Mode opératoire : − Prélever 10 mL de solution de cyanure de sodium à doser et les verser dans un bécher. − ajouter 2 mL d’ammoniaque et de l’eau déminéralisée − Immerger une électrode combinée d’argent − doser par la solution de nitrate d’argent à 0,025 mol.L-1 ▪ Interprétation − tracer la courbe E = f(Vnitrate d'argent) si vous la tracez par infomatique ne l'imprimez pas vous lui superposerez celle du dosage potentiométrique avec présence de l'indicteur de fin de réaction. − En déduire la concentration totale en ions cyanures de la solution dosée. 2.3. Dosage potentiométrique en présence d’indicateur de fin de réaction. ▪ Mode opératoire : − Prélever 10 mL de solution de cyanure de sodium à doser et les verser dans un bécher. − ajouter 2 mL d’ammoniaque et de l’eau déminéralisée − ajouter 1 mL de solution d’iodure de potassium KI à 10% − Immerger une électrode combinée d’argent − doser par la solution de nitrate d’argent à 0,025 mol.L-1 − Noter le volume pour lequel apparaît le trouble. ▪ interprétation − tracer la courbe E = f(Vnitrate d'argent) sur le même graphique que celle du 2.2. − A partir de la courbe, déterminer la concentration totale en ions cyanures de la solution dosée. − Comparer les deux courbes. 3. DECYANURATION Vous allez suivre la décyanuration des effluents des dosages de la solution de cyanure de sodium. ▪ Mode opératoire SE PLACER SOUS LA SORBONNE – Mettre de l’eau de Javel dans un bécher pour « nettoyer » pipettes, bécher et erlenmeyer. – Prendre le bécher poubelle contenant les cyanures et ajuster le pH (au papier pH) avec de la soude à 10% pour avoir un pH compris entre 12 et 13. – Plonger une électrode combiné d'or reliée à un potentiomètre. – Ajouter l'eau de Javel par petite quantité et relever régulièrement le potentiel en vérifiant que le pH reste entre 12 et 13. – Arrêter l'ajout d'eau de Javel quand le potentiel se stabilise vers de 200 mV. On considère alors que les ions cyanures sont tous oxydés. Dosage des cyanures - décyanuration 2 octobre 2009 TS2TM 4. DOSAGE DES IONS CYANURE DANS UN BAIN DE CUIVRE CYANURE. Dans un bain de cuivre cyanuré, une partie du cyanure est sous forme de complexe : essentiellement sous la forme de l'ion tricyanocuivrate(I) Cu(CN)3–. 4.1. Dosage volumétrique. ▪ Mode opératoire : − Prélever 10 mL de solution diluée de cuivre cyanuré à doser et les verser dans un erlenmeyer. − ajouter de l’eau déminéralisée. − ajouter 1 mL de solution d’iodure de potassium KI à 10% − Ajouter à la burette la solution titrée de nitrate d’argent à 0,025 mol.L-1 jusqu’à persistance du trouble jaune. ▪ Interprétation − En déduire la concentration en ions cyanures de la solution. 4.2. Dosage potentiométrique ▪ Mode opératoire : − Prélever 10 mL de solution diluée de cuivre cyanuré à doser et les verser dans un bécher. − ajouter de l’eau déminéralisée. − Immerger une électrode combinée d’argent. − Doser par la solution de nitrate d’argent à 0,025 mol.L-1 . ▪ Interprétation − tracer la courbe E = f(Vnitrate d'argent) − En déduire la concentration en ions cyanures de la solution dosée. Dosage des cyanures - décyanuration 3 octobre 2009