Indice Langelier

Les Indice Langelier a été mis au point par le Dr Wilfred Langelier au début du 20e siècle. Son intention était de découvrir la force motrice de la floculation et de la précipitation des sels dans l'eau ou, inversement, de déterminer le moment où ces sels sont dissous. L'étude a mis en lumière le fonctionnement de la corrosion et de la sédimentation dues à la présence de solutés dans l'eau.

L'équation nécessitait finalement 6 variables autres que l'eau pour calculer ce que l'on appelle aujourd'hui le Indice de saturation de Langelier (ISL):

• pH
  Les pH est la représentation numérique de la quantité d'ions hydrogène dans une solution et joue un rôle très actif dans la mise en solution ou la précipitation des éléments dissous dans l'eau. L'hydrogène est un élément très réactif qui peut modifier les composés présents dans l'eau, les rendant plus ou moins solubles.

L'indice de saturation de Langelier résume en une seule valeur le risque de colmatage ou de corrosion.

• Température
  La température influe sur la capacité d'un composé à se dissoudre dans l'eau ou à précipiter. Les sels agissent différemment. Certains sont plus solubles lorsque la température augmente. D'autres deviennent plus solubles lorsque la température diminue. Il existe également des sels qui conservent leur solubilité quelle que soit la température.

• Dureté calcique
  La dureté calcique est représentée par des ppm ou des mg/l de carbonate de calcium (CaCO3). Elle indique la concentration de calcium et de magnésium présents dans l'eau. Ce sont les éléments les plus propices à la formation de bouchons dans les canalisations. Leur solubilité dépend des facteurs pris en compte par l'Agence de l'eau. Indice Langelier.
  Il est calculé à l'aide de l'équation suivante :
  Dureté (mg/l CaCO₃) = 2,50 x [Concentration de Ca⁺⁺ en mg/l] + 4,116 x [Concentration en Mg⁺⁺en mg/l]. 

• Alcalinité 
  L'alcalinité est parfois confondue avec le concept de pH alcalin, mais elle n'est pas directement liée à ce dernier. L'alcalinité est définie comme la quantité de carbonates, de bicarbonates et d'hydroxydes dissous dans l'eau. Les eaux contenant ces solutés ont généralement un pH basique ou alcalin et offrent un pH très stable. Une eau à faible alcalinité facilite la corrosion des matériaux traversés par l'eau, tels que les métaux ou les roches, et se traduit par un pH peu stable. Une alcalinité élevée augmente le risque d'entartrage.

• Total des solides dissous (TDS)
  Cette mesure représente tous les solutés, les flocs ou tout autre type de matière qui restera sous forme résiduelle lorsque l'eau sera évaporée.

Le danger du colmatage est un mal silencieux car il obstrue lentement la canalisation jusqu'à ruiner tout un réseau d'irrigation.

L'équation de l'indice de saturation de Langelier est calculée à partir de facteurs liés à chacune des variables. Les valeurs intermédiaires sont obtenues par une simple interpolation linéaire.

(pH)+(Facteur de température)+(Facteur de dureté)+(Facteur d'alcalinité)-(Facteur TDS) = ISL

L'indice de Langelier peut être positif, négatif ou neutre.

• ISL est négatif, l'eau sera corrosive. Ce type d'eau peut dissoudre les matériaux présents dans le cours d'eau.
• ISL proche de zéro. C'est une eau équilibrée qui respectera la forme physico-chimique des matériaux de son lit.
• ISL est positif, l'eau est incrustante. Ce type d'eau est saturé d'éléments et au cours de son écoulement, il tentera de réduire sa concentration en laissant les matériaux qu'il a en saturation au cours de son écoulement.

La corrosion affecte particulièrement les sections présentant des pertes de charge telles que les coudes.

Les valeurs souhaitées des Indice de saturation de Langelier sont proches de zéro, entre -0.3 a +0.3 et par des apports d'acides dans le pompage est un bon moyen de maîtriser les dangers de corrosion ou de colmatage du réseau d'irrigation.

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