Applications d'eau résidentielles et commerciales

L'arsenic est un élément chimique de symbole As et de numéro atomique 33. L'arsenic est présent dans de nombreux minéraux, généralement en combinaison avec du soufre et des métaux, mais également sous forme de cristal élémentaire pur. L'arsenic est un métalloïde. Il possède divers allotropes, mais seule la forme grise est importante pour l'industrie. L'arsenic métallique est principalement utilisé dans les alliages de plomb (par exemple, dans les batteries de voitures et les munitions). L'arsenic est un dopant de type N courant dans les dispositifs électroniques à semi-conducteurs, et l'arséniure de gallium, un composé optoélectronique, est le deuxième semi-conducteur le plus couramment utilisé après le silicium dopé. L'arsenic et ses composés, notamment le trioxyde, sont utilisés dans la production de pesticides, de produits en bois traité, d'herbicides et d'insecticides. Ces applications sont en déclin, mais quelques espèces de bactéries sont capables d'utiliser les composés de l'arsenic comme métabolites respiratoires. Des traces d'arsenic constituent un élément alimentaire essentiel chez les rats, les hamsters, les chèvres, les poulets et probablement chez de nombreuses autres espèces, y compris les humains. L'arsenic est notoirement toxique pour la vie multicellulaire. Les composés de trioxyde d'arsenic sont largement utilisés comme pesticides, herbicides et insecticides. En conséquence, la contamination par l'arsenic des réserves d'eau souterraine est un problème qui affecte des millions de personnes dans le monde.

L'arséniate est un anion divalent ayant une affinité pour les résines anioniques similaire mais légèrement inférieure à celle du sulfate. L'arséniate peut être échangé par des résines échangeuses d'anions à base forte, puis adsorbé dans l'adsorbant hybride de fer de l'ASM-10-HP.

À l'exception de l'arséniure de gallium (utilisé un semi-conducteur), d'autres Les composés d'arséniure n'ont généralement qu'un intérêt académique. L'arséniure de gallium est un semi-conducteur important car il a une résistance électrique beaucoup plus faible que le silicium et donc une consommation d'énergie et une génération de chaleur moindres.

Dans la plupart des cas, l'arsénite doit être oxydé en arséniate afin qu'il soit converti en une forme plus facilement éliminée. L'oxydation peut être réalisée avec du chlore ou avec de l'oxygène catalysé par divers médias redox.

Le chlore est un élément chimique de symbole Cl et de numéro atomique 17. Deuxième plus léger des halogènes, il apparaît entre le fluor et le brome dans le tableau périodique et ses propriétés sont pour la plupart intermédiaires entre eux. Le chlore est un gaz jaune-vert à température ambiante. C'est un élément extrêmement réactif et un agent oxydant puissant : parmi les éléments, il possède la plus haute affinité électronique et la troisième plus grande électronégativité, derrière l'oxygène et le fluor. Le composé le plus courant du chlore, le chlorure de sodium (sel commun), est connu depuis l'Antiquité. Vers 1630, le chlore gazeux a été synthétisé pour la première fois lors d’une réaction chimique, mais n’a pas été reconnu comme une substance d’importance fondamentale. Carl Wilhelm Scheele a écrit une description du chlore gazeux en 1774, en supposant qu'il s'agissait d'un oxyde d'un nouvel élément. En 1809, des chimistes ont suggéré que le gaz pourrait être un élément pur, et cela a été confirmé par Sir Humphry Davy en 1810, qui l'a nommé du grec ancien : χλωρός khlôros « vert pâle » en raison de sa couleur.

Le chlore est normalement présent dans l'eau sous forme d'anion hypochloreux et est éliminé par des résines anioniques à base forte.

L'hypochlorite (de sodium) est largement utilisé. comme agent de blanchiment ; dans le traitement de l'eau comme désinfectant. C'est l'oxydant le plus puissant de la série des oxo-chlorures, du chlorite, du chlorate ou du perchlorate.

Des sous-produits de désinfection (DBP) se forment lorsque le chlore réagit avec les composés organiques présents dans les réserves d'eau. L'élimination des matières organiques avant la chloration peut éliminer le potentiel DBP, sinon les DBP doivent être éliminés par du charbon actif.

Le nitrite est utilisé comme antioxydant pour conserver les viandes et comme stabilisant du pH et inhibiteur de corrosion dans les boucles de refroidissement. Le nitrite est éliminé par une résine anionique à base forte, mais comme son affinité est similaire à celle du chlorure, la capacité de débit est généralement limitée.

La matière organique naturelle (MON) est facilement éliminée par les résines anioniques à base forte. Les résines acryliques à base forte et les résines styréniques à haute porosité fonctionnent mieux car elles sont plus faciles à régénérer.

Les composés PFAS sont utilisés dans l'industrie et dans les produits de consommation du monde entier depuis les années 1940. Leurs remarquables caractéristiques hydrophobes et oléophobes (capacité à repousser à la fois l'huile et l'eau) leur confèrent une utilité dans une gamme apparemment infinie d'applications, notamment les ustensiles de cuisine antiadhésifs, les vêtements hydrofuges, les tissus et tapis résistants aux taches, les emballages de produits, certains cosmétiques, certaines mousses anti-incendie et littéralement des dizaines de milliers d'autres produits qui résistent à la graisse, à l'eau et à l'huile.

Plus de 500 produits chimiques éternels sont activement utilisés dans des produits et des industries à travers le monde. Une base de données sur la toxicité de l'Environmental Protection Agency (EPA) des États-Unis, DSSTox, répertorie plus de 14 700 composés PFAS existants, tandis que d'autres bases de données sur la toxicité en répertorient de nombreux autres.

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Les ions de dureté, composés de calcium et de magnésium, peuvent provoquer le tartre des surfaces chauffées et raccourcir la durée de vie des appareils tels que les chauffe-eau, les lave-vaisselle et les machines à laver. La présence d'une dureté de 1 dans l'eau entraîne une plus grande consommation de savon lors des opérations de lessive et de nettoyage.

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