Qualité de l’eau – L’eau dans l’ennoblissement textile
Par Aziz Lallam – Abdelaziz.lallam@uha.fr – ENSISA, 11 rue Alfred Werner 68093 Mulhouse
L’eau douce ou adoucie constitue le principal produit consommable dans le processus d’ennoblissement textile. Elle est indispensable aux prétraitements des tissus écrus, souvent nécessaires, avant de procéder aux opérations d’ennoblissement telles que la teinture, l’impression ou encore les apprêts chimiques. Dans le cas du coton, les principales opérations des prétraitements sont le désencollage, le débouillissage et le blanchiment. Dans le cas des fibres protéiniques telle que la laine, l’eau sert aussi à éliminer les impuretés présentes dans la fibre brute et des impuretés provenant d’agents de préparation, de lubrifiants de filature, d’agents d’encollage etc. L’eau utilisée dans l’ennoblissement doit être nécessairement douce ou adoucie dont la dureté de dureté ne doit pas excéder 12 degrés français. Dans cet article, nous détaillerons les caractéristiques de l’eau à savoir les différentes duretés et expressions des titres de duretés, les conversions des titres et le tableau des calculs des duretés.
Le TH (Titre Hydrotimétrique) ou dureté de l’eau
Le TH indique la teneur globale en sel de calcium et de magnésium responsables de la dureté de l’eau. Dans la plupart des eaux naturelles, le calcium contribue au TH à hauteur de 70 à 90 %.
L’unité de mesure du TH est le degré français 1°f = 4 mg/ l de calcium ou 2,4 mg/l de magnésium, ou encore 10 mg/l de CaCO3 (carbonate de calcium ou plus communément « le tartre »)
Pour fixer les idées on considère que :
- de 0 à 5 °f une eau est très douce.
- de 5 à 15 °f une eau est douce.
- de 15 à 25 °f une eau est moyennement dure.
- de 25 à 35 °f une eau est dure.
- à plus de 35 °f une eau est considérée comme très dure.
On distingue :
- TH total : Totalité des sels de calcium et magnésium, c’est cette valeur qui est utilisée lorsque l’on parle couramment du TH ou de la dureté de l’eau.
- TH calcique : Totalité des sels de calcium.
- TH magnésien : Totalité des sels de magnésium.
- TH temporaire : Ou dureté carbonatée correspond aux carbonates et bicarbonates de calcium susceptibles de précipiter par ébullition, il est égal au TAC si le TH est supérieur au TAC (cas le plus courant) ou au TH si le TAC est supérieur au TH.
- TH permanent : Ou dureté non carbonaté correspond au sulfate et au chlorure de calcium stable, il est égal à la différence entre le TH et le TAC.
N B: il est également utilisé le degré anglais, le degré américain et le degré allemand ou °dH.
1° français = 0.7° anglais = 0,58° américain = 0,56° allemand
1° anglais = 1.44° français = 0,83° américain = 0,8° allemand
1° américain = 1,72° français = 1.20° anglais = 0,96° allemand
1° allemand = 1,79° français = 1.25° anglais = 1,04° américain
Ces équivalences résultent des définitions suivantes:
Le degré anglais vaut 1 gr de carbonate de calcium par gallon impérial
(65 mg / 4,55 litres) soit 14,4 mg /l de CaCO3
Le degré américain vaut 1 grain de carbonate de calcium par gallon U.S (65 mg / 3,78 litres) soit 17,2 mg /l de CaCO3
Le degré allemand vaut 10 mg de CaO (oxyde de calcium) par litre soit 17,9 mg /l de CaCO3
Le degré français valant 10 mg /l de CaCO3 est donc l’unité la plus petite et la plus précise,
De plus par une heureuse coïncidence, le calcium bivalent ayant une masse molaire de 40 g, on aboutit à la relation simple de :
1 °f = 0.2 meq/l (milli-équivalent / litre, qui est l’unité internationale) relation plus aisé à retenir que dans les autres unités.
La connaissance du TA et du TAC (Titre alcalimétrique et titre alcalimétrique complet) permet de déterminer les concentrations en bicarbonates, carbonates et éventuellement en hydroxydes (bases fortes) contenues dans l’eau.
L’alcalinité se mesure à l’aide d’une solution étalon d’acide fort en présence d’indicateurs colorés en fonction du pH :
– La phénolphtaleine pour le TA, virant du rouge à l’incolore à un pH de 8,3.
– L’hélianthine pour le TAC, virant du jaune à l’orangé à un pH de 4,3.
Le TA permet de doser la totalité des hydroxydes et la moitié des carbonates qui sont alors entièrement transformés en bicarbonates à un pH de 8,3.
Le TAC correspond à la totalité des bicarbonates et des carbonates.
Le TA et le TAC s’expriment généralement en degré français (°f).
– 1°f = 3,4 mg/l OH– (hydroxyde)
– 1°f = 6 mg/l CO3 — (carbonate)
– 1°f = 12,2 mg/l HCO3– (bicarbonate)
Répartition de ces trois familles en fonctions des valeurs respectives du TA et du TAC :
| Hydroxyde | Carbonate | Bicarbonate | |
| TA = 0 | 0 | 0 | TAC |
| TA <TAC/2 | 0 | 2TA | TAC – 2TA |
| TA = TAC/2 | 0 | 2TA | 0 |
| TA >TAC/2 | 2TA – TAC | 2 (TAC – TA) | 0 |
| TA = TAC | TA | 0 | 0 |
Remarque : On ne peut avoir à la fois présence d’hydroxydes et de bicarbonates, la réaction des deux composés forme des carbonates. Le tableau ci-dessus est applicable pour des eaux de composition courante. La présence significative d’autres anions particuliers (Phosphates, Borates, etc.) fausserait les relations établies par ce tableau.