Généralités sur l’acide sulfurique concentré

Généralité sur le phosphate

La chimie du phosphore est une science très ancienne au vu des diverses propriétés de cet élément: c’est l’un des 19 éléments strictement indispensables à la croissance et au développement de tout être vivant que celui-ci soit du domaine microbien, végétal ou animal. Aucun autre élément de la classification périodique ne semble pouvoir remplacer P dans trois processus spécifiques à la vie: la reproduction, les transferts d’énergie et les mécanismes respiratoires, aucun organisme vivant n’échappe à l’utilisation du phosphore. Il est très répandu et se trouve partout dans la nature: dans les sols et dans les eaux de drainage, soit à l’état de sels minéraux, ou sous forme de combinaisons complexes avec la matière azotée du sol. Le terme phosphate peut être utilisé pour décrire tous les composés qui contiennent la liaison P-O, tandis que les orthophosphates sont construits à partir d’unité tétraédrique PO4.

Les fonds marins constituent une excellente source de phosphates, on en extrait des roches riches en phosphore qu’on raffine et qu’on épure afin d’obtenir des produits qui serviront d’ingrédients de base dans maintes industries, dont les détergents, les levains, les pâtes de dentifrice, le traitement des viandes et des fromages, le lait concentré non sucré, les boissons nonalcooliques, les produits pharmaceutiques, les adoucissants, les engrais etc. Les principales sources de phosphates pour les engrais sont certaines roches contenant des fossiles d’organismes vivants qui sont composés à 80 ٪d’apatite, le plus souvent sous forme de fluoro-apatite [Ca5 (F, Cl, OH)(PO4)3]. Les phosphates des gisements Marocain se trouvent sous forme calcique avec des qualités qui diffèrent selon la composition chimique en éléments chimique majoritaire et qui sont le phosphore, le calcium et le carbone. Le patrimoine à la matière de phosphate est reparti au Maroc dans les zones d’Ouled Abdoun à Khouribga, Ben Guérir, Youssoufia et Bougraa. Le phosphate marocain est un gisement sédimentaire d’origines marines constitué par des couches généralement peu inclinées sur l’horizontales et dont l’épaisseur est de quelques mètres. Les minerais bruts ont des teneurs assez variables allant de 26 à 34% de P2O5. L’apatite est définie par la formule chimique : [P2O5 (CaO)3 ] + CaF2 . Elle est composée de deux principaux ensembles d’éléments..

Généralités sur le carbone Sans l’élément de carbone, la vie comme nous la connaissons n’existerait pas .Le carbone fournit le cadre pour tous les tissus des plantes et des animaux. Ces tissus sont fabriqués des éléments regroupés autour des chaînes ou des anneaux d’atomes de carbone, il fournit également des combustibles courants comme le charbon, le coke, le pétrole, l’essence et du gaz naturel. Les sucres, l’amidon, et le papier sont des composés de carbone avec l’hydrogène et l’oxygène. Les protéines telles que les cheveux, de la viande, et de la soie contiennent du carbone et d’autres éléments tels que l’azote, le phosphore et le soufre. . Le symbole chimique d’un atome de carbone est C, il est considéré comme le sixième élément le plus abondant dans l’univers et 19e l’élément dans l’ordre de masse dans la croûte terrestre. Le carbone comme corps pur existe dans la nature sous forme graphite (charbon), diamant, et fullerène qui s’agit d’une petite partie de la croûte terrestre, mais on trouve très fréquent lié à d’autres éléments. Certaines substances naturelles communes sont riches en carbone comme du pétrole, naturel, gaz de pétrole, le schiste calcaire, le corail, huîtres, coquilles de marbre, la dolomite, la magnésite et du charbon.

Toxicité aiguë

Le contact direct de la peau avec une solution concentrée d’acide sulfurique (pH < 2) entraîne des lésions caustiques d’autant plus sévères que le temps de contact est prolongé et que la concentration du produit est élevée. Elles se traduisent cliniquement par un érythème, une douleur et un oedème localisés auxquels succèdent rapidement des phlyctènes, des plages de nécrose et des ulcérations en l’absence de décontamination précoce. Ces lésions peuvent secondairement se surinfecter et laisser la place à des cicatrices inesthétiques, voire des séquelles fonctionnelles selon la localisation de la brûlure initiale. Les projections de solutions concentrées d’acide sulfurique dans les yeux provoquent des brûlures oculaires graves se traduisant cliniquement par une douleur immédiate, un larmoiement, une rougeur conjonctivale, un oedème local et souvent un blépharospasme, à la différence des lésions occasionnées par les bases fortes qui diffusent rapidement en profondeur en hydrolysant les protéines et en détruisant les cellules. L’acide sulfurique provoque une rapide nécrose d’homogénéisation des tissus superficiels, ce qui limite, dans le cas des contaminations peu importantes, sa pénétration au niveau des structures profondes de l’oeil. En cas de projections importantes de solutions concentrées et de contact prolongé, l’iris et le cristallin peuvent cependant être lésés.

En l’absence de décontamination immédiate et prolongée, des séquelles sont possibles telles qu’une cataracte, un glaucome, des opacités cornéennes, des lésions cicatricielles des paupières, voire une cécité. L’ingestion d’une solution concentrée d’acide sulfurique provoque de graves lésions caustiques des voies digestives pouvant rapidement engager le pronostic vital. Elle provoque d’emblée des douleurs oro-pharyngées, rétrosternales et épigastriques, une dysphagie, une hypersialorrhée et des vomissements fréquemment sanglants. Cette symptomatologie peut s’associer à des signes respiratoires en cas d’oedème laryngé et/ou de pneumopathie d’inhalation.

Toxicologie chronique

Chez 248 salariés travaillant dans 5 usines de fabrication d’accumulateurs, les seules anomalies corrélées à l’exposition à l’acide sulfurique (concentration moyenne de 0,21 mg/m3) étaient une discrète diminution de la capacité vitale aux épreuves fonctionnelles respiratoires et, surtout, une fréquence élevée d’érosions dentaires. Ces dernières étaient notées, même après une exposition brève à de faibles concentrations atmosphériques (dès 0,23 mg/m3 pendant 4 mois). L’examen de la muqueuse nasale révélait une hyperhémie, des plages de décoloration et des ulcérations. Ces deux dernières manifestations étaient présentes chez les salariés les plus exposés (> 0,2 mg/m3). A l’examen histopathologique, les signes de métaplasie, d’atypie et de dysplasie étaient plus fréquents chez les salariés exposés par rapport aux non-exposés. D’après les auteurs, ces anomalies sont plus corrélées à l’intensité de l’exposition qu’à sa durée.

Les cartes de suivi chronologique 

Les cartes de suivi chronologique sont des outils utilisés pour contrôler la stabilité d’une méthode d’analyse dans le temps. Ce ne sont donc pas des outils de validation mais des outils de contrôle de la qualité. Elles sont conceptuellement simples : un matériau étalon, dont on a déni la teneur moyenne, est analysé régulièrement et les réponses obtenues sont reportées, dans l’ordre chronologique sur un graphique. Si la carte montre qu’il y a des variations autres que celles liées au hasard, autour de la valeur moyenne, on peut supposer que le système de mesure est perturbé. Pour faciliter cette prise de décision, des limites de contrôle sont dessinées de chaque côté de la valeur attendue. Il faut que les réponses restent entre ces limites. En complément, on définit les règles qui permettent de décider si la répartition n’est plus aléatoire et les actions correctrices à entreprendre pour revenir à une situation normale. Initialement, les cartes de contrôle ont été proposées vers 1920 par Shewart pour le contrôle des processus industriels de fabrication. Le point de départ de ces travaux consiste à supposer qu’un système de mesure est stable s’il ne présente que des variations aléatoires autour d’une valeur de référence et que l’amplitude de ces variations, mesurées en nombre d’écarts-types, reste entre des limites fixées.

On dit alors qu’il est sous contrôle statistique. La théorie sous-jacente aux cartes de contrôle est que les mesures obtenues sous maîtrise statistique doivent se répartir selon la loi normale. Celles qui sont en dehors des limites de contrôle sont des mesures qui ont une très faible probabilité d’existence et sont équivalentes à des données aberrantes. D’un point de vue pratique, on prend comme valeur cible la moyenne arithmétique du matériau de référence, calculée sur un grand nombre de répétitions. On peut aussi utiliser un matériau ayant servi dans un essai d’aptitude. Les limites de contrôle supérieur et inférieur (LCS et LCI) vont être calculées de façon différente si chaque point est obtenu à l’aide d’une seule mesure ou de m répétitions. En effet, il est souvent conseillé d’utiliser un contrôle basé sur des mesures répétées, plutôt que sur des mesures isolées. Pour un contrôle basé sur une mesure isolée on définit les limites de contrôle et d’alarme de la façon suivante : Avec s écart-type défini par..

Conclusion

Ce travail au laboratoire central du Groupe Office Chérifien des phosphates a été effectué dans le but de la mise au point d’une méthode d’analyse de carbone organique total par combustion catalytique à haute température combinée à un détecteur infrarouge en remplaçant ainsi la méthode volumétrique qui est la méthode de dosage en retour avec de bichromate de potassium .Cette dernière présente des risque d’hygiène et de sécurité du fait de la manipulation de bichromate polluant et très allergisant . Cette mise au point a été effectuée selon les étapes suivantes : La première étape a porté sur le contrôle de la fiabilité de la méthode volumétrique par dosage en retour avec les bichromates de potassium, dont les résultats obtenus étaient satisfaisants car on a prouvé la fidélité de la méthode. La deuxième étape a porté sur les testes de performance, de fiabilité et de justesse de la méthode d’analyse de carbone organique total par combustion catalytique à haute température combinée à un détecteur infrarouge en se basant sur des testes statistiques pour effectuer la validation, de la méthode dont les résultats obtenus sont satisfaisants.

La troisième étape consiste d’effectuer une étude comparative du dosage du carbone organique total par la méthode volumétrique et par l’analyseur TOC. Le laboratoire central a adopté le dosage du carbone organique total par l’analyseur du TOC, technologie particulièrement simple, efficace et économique au niveau de temps et de coût plutôt que la méthode volumétrique. Enfin, ce stage m’a été très utile dans la mesure où il m’a permis de prendre contact avec le monde du travail, en effet il a été une expérience très bénéfique et opportune car il m’a permis de confronter mes connaissances théoriques à la vie pratique et professionnelle ainsi que développer mes compétences organisationnelles d’écoute. J’ai appris que l’organisation passe avant tout dans l’élaboration d’une tâche quel que soit le degré de sa simplicité. Il faut être précis, vigilant et bienveillant dans son travail. Merci encore une fois pour tous ceux qui m’ont aidé, de prés ou de loin, à réussir mon stage, et qui m’ont fourni des conditions paisibles de travail.

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Table des matières

Partie I : Présentation générale de L’OCP
1. Historique
2. Complexe industriel
3. Domaine d’activité
a. Production d’acide sulfurique
b. Production d’acide phosphorique
c. Production des engrais
d. Production d’électricité
4. Présentation du Laboratoire Central et Organisation
a. Cellule technique
b. Cellule de gestion
c. Cellule de métrologie
d. Cellule de coordination du SME
Partie II :Etude bibliographique
1. Généralité sur le phosphate
a. Dans la biologie
b. Dans l’écologie et l’hydraulique
c. Dans l’alimentation
d. Dans l’industrie
2. Généralités sur le carbone
a. Carbone organique total (COT
b. Carbone Total (CT
c. Carbone Inorganique (CI
d. Carbone Organique Purgeable (COP) ou (COV
e. Carbone Organique Non Purgeable (CONP) ou Non Volatile (CONV)
3. Généralités sur les bichromates de potassium
a. Pathologie et Toxicologie
4. Généralités sur l’acide sulfurique concentré
a. Incendie et explosion
b. Pathologie et toxicologie
5. Généralité sur le sel de Mohr
a. Propriétés toxicologiques
6. Généralité sur le baryum diphénylamine sulfonate
a. Propriétés toxicologiques
7. Notions statistiques
a. La moyenne
b. L’étendue
c. La variance
d. Ecart type
e. Coefficient de variance
8. Critère de Validation d’une méthode analytique
a. Définition de la validation
b. Définition des critères de validation

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