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L'indice de saturation est un modèle d'équilibre
extrait de la notion de saturation théorique et fournit un
indicateur du degré de saturation de l'eau par rapport au
carbonate de calcium. On peut montrer que l'IS est proche du
logarithme (base 10) du niveau de saturation
en calcite. Le niveau de saturation de Langelier se rapproche de la
notion de saturation en utilisant le pH comme variable principale.
L'IS peut être interprété comme le changement de
pH nécessaire pour amener l'eau à l'équilibre
calco-carbonique.
Une eau avec un indice de saturation de 1 sera donc de une
unité pH au-dessus de la saturation. Réduire le pH de 1
unité aménera donc l'eau à l'équilibre.
Cela se produit parce que l'alcalinité totale diminue avec la
diminution du pH, en fonction de l'équilibre qui décrit
la dissociation de l'acide carbonique:
Si IS est positif : l'incrustation peut se former et la précipitation du CaCO3 peut se produire
Si IS est proche de zéro : le potentiel d'incrustation est limite. Des changements dans la qualité de l'eau, la température (ou l'évaporation) peuvent modifier l'indice.
L'IS est probablement l'indicateur le plus largement
utilisé comme l'échelle potentielle d'entartrage de
l'eau. C'est simplement un indice d'équilibre et ne traite que
de la force motrice thermodynamique de la formation de tartre de
carbonate de calcium et de sa croissance. Il ne donne aucune
indication de la valeur quantitative de l'entartrage ou de la
quantité de carbonate de calcium à précipiter
pour amener l'eau à l'équilibre.
Il indique simplement la tendance pour la formation de tartre et
l'acroissement du pH comme variable principale. Pour calculer l'IS,
il est nécessaire de connaître
l'alcalinité (TAC en °F ou mg /L de
CaCO3), le calcium (mg/L Ca2), le total des solides
dissous (mg/L TSD), le pH réel, et la
température de l'eau (°C). Si le TSD est inconnu, mais si
la résistivité ou la conductivité le sont, on
peut estimer les mg/L de sels dissous en utilisant une table de
conversion, ou en utilisant le Résidu Sec (RS
à 180°C, en mg/L ), see Parameters
file).
L'indice de saturation IS est calculé par:
ou :
ou :
Remarque:
Il existe d'autres indices tels que l'Indice
de Ryznar (IR) et l'Indice
de Larson (Larson Ration ou LR) - le
Larson prend en compte les teneurs en chlorures, sulfates et
alkalinité totale (TAC).
Cependant, il y a une certaine controverse concernant la
corrélation entre ces indices, et notamment l'IS pour la
tendance à la corrosivité des eaux. Alors que certains
secteurs de l'industrie de la gestion de l'eau utilisent uniquement
ces indices comme mesure de la corrosivité de leurs eaux,
certains spécialistes restent très prudents quant
à savoir jusqu'où l'on peut utiliser et extrapoler avec
ces indices.
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