Test de renouvellement de l’électrolyte (circulation)

Ce test suggéré par Alexis Domjan (professeur de chimie HE-Arc CR) consiste à réaliser le montage du pinceau électrolytique avec le système de circulation fonctionnant avec la trompe à eau, tel que lors des tests préliminaires (fig.23 et 29). Il complète d’ailleurs ces derniers du point de vue de l’évaluation du critère de circulation de l’électrolyte. L’idée est de faire passer un colorant dans le circuit d’électrolyte en l’aspirant avec le pinceau et de déterminer le temps nécessaire pour voir le colorant parvenir dans le récipient d’extraction. La densité de couleur telle que perçue à l’œil nu peut ainsi donner un renseignement qualitatif sur la capacité d’un tampon à permettre le renouvellement de l’électrolyte.

49 Il a été découvert lors du test de résistivité que ces substances rendaient le coton hydrophobe et nécessitaient de bouillir la toile de coton. Comme les tests ne sont pas rapportés ici dans l’ordre dans lequel ils ont été effectués mais selon un ordre logique, les tests qui suivent n’ont pas tous été réalisés avec de la toile de coton bouillie. Le cas échéant, cela sera précisé. Concernant ce test-ci, un matériau bouilli aurait changé peu de choses probablement: la mise en forme de la toile de coton est de toute manière trop dense pour permettre au textile d’absorber beaucoup de liquide.

Figure 29 : le système utilisé. L’extraction est placée sur une balance pour déterminer le débit en électrolyte à reproduire d’un test à l’autre (d’environ 3L/heure en l’occurrence).

Le colorant retenu est sur suggestion de Régis Bertholon un indicateur de pH. En l’occurrence, et après mesure du pH de l’eau à utiliser comme « électrolyte » (pH 6.08), le bleu de bromophénol a été retenu. Il apparaît d’un bleu violacé au-delà d’un pH de 4.6. Une solution teintée est donc disposée dans un gobelet, dans lequel le tampon du pinceau est trempé.

Eponge cellulosique : elle se teinte progressivement par capillarité. Il faut environ 20 secondes pour que l’on puisse observer le fluide bleuté dans le tuyau d’extraction. La circulation de la bourre à l’extraction se fait ensuite de manière continue et sans problème. Le récipient d’extraction se teinte rapidement en bleu-violet moyennement dilué.

Coton toile : s’il n’est pas bouilli, l’extrémité se teinte, mais il faut attendre une vingtaine de secondes pour voir le tampon entier en faire autant. Il faut encore attendre encore deux bonnes minutes pour observer le colorant circuler dans le tuyau d’extraction avant d’atteindre le récipient. S’il a été préalablement bouilli, les résultats sont comparables à ceux de l’éponge cellulosique.

Coton ouate : il absorbe immédiatement le bleu de bromophénol. Il suffit de quelques secondes pour voir le tuyau d’extraction se colorer. La densité de couleur donne un violet profond.

Eponge naturelle lévantine : l’absorption de colorant est instantanée, de même que la circulation par le tuyau d’extraction (réellement spectaculaire). Tout comme pour le coton ouate, on obtient rapidement un violet profond dans le récipient d’extraction.

Eponge microporeuse : se montre aussi rapide et efficace que l’éponge cellulosique (fig.30).

Figure 30 : test de renouvellement avec l’éponge microporeuse et le bleu de bromophénol.

Eponge latex : après un contact d’une dizaine de secondes avec le colorant, la circulation du liquide s’avère étonnamment efficace.

De manière générale, lorsqu’il y a globalement une surpression dans le circuit d’électrolyte, le liquide coloré imprègne le tampon mais ne pénètre pas dans le tuyau d’extraction. Lorsqu’il y a un équilibre par contre, le liquide coloré passera dans l’extraction. Plus il y a sous-pression (aspiration), plus le liquide coloré est aspiré rapidement dans le circuit. Lorsque le tampon est mis en contact avec le liquide coloré et qu’il y a un bilan du circuit d’électrolyte nettement en faveur de la sous-pression, c’est le contenu du gobelet qui est aspiré alors que le niveau d’électrolyte dans le récipient d’apport

reste stable. Lorsque le contact avec le contenu du gobelet est perdu, le récipient d’apport se vide. Cela peut s’expliquer par le fait que le chemin depuis le gobelet est plus court que depuis le récipient d’apport. Donc la résistance capillaire de l’ensemble est moindre depuis le gobelet, dont le contenu sera aspiré de préférence à celui du récipient d’apport (où la résistance cumulée doit être plus importante). Ainsi, jouer sur la longueur et le diamètre des tuyaux d’apport et d’extraction permet – selon – de renforcer l’effet de la surpression ou de la sous-pression, de même que d’influencer la gestion de l’épanchement au niveau de l’embout, plus que ne le ferait la forme de l’embout elle-même. Toutefois, le tampon utilisé va modifier cette résistance mécanique. Avec le système actuel (environ 40cm de tube à 1mm de diamètre intérieur à l’apport, + le tube d’amenée dans le pinceau contre environ 80cm de tube à 1mm de diamètre intérieur à l’extraction, + le tube d’extraction dans le pinceau), la nature du tampon joue un faible rôle si ce n’est dans l’étanchéité du système. Avec des tuyaux plus courts ou de diamètre légèrement supérieur, il se pourrait que son rôle soit bien plus important.

Facilité à régler le circuit d’électrolyte : 1- Eponge microporeuse (quelques secondes).

2- Coton toile bouilli ou non (quelques dizaines de secondes). 3- Eponge cellulosique (2-3 minutes).

4- Eponge latex (2-3+ minutes). 5- Coton ouate (3+ minutes).

6- Eponge naturelle lévantine (3+ minutes).

Qualité du renouvellement de l’électrolyte dans le tampon : 1- Eponge naturelle lévantine (excellent).

2- Coton ouate + Coton toile bouilli + Eponge latex (bon). 3- Eponge cellulosique + Eponge microporeuse (bon). 4- Coton toile non bouilli (médiocre).