Test CO2 Artisanale : Bicarbonate Soude + Acide Citrique - Page 3

Re: Test CO2 artisanale : bicarbonate soude + acide citrique

par Napzerty Ven 26 Aoû 2016 - 23:55

Avant de présenter le système optimisé que j'ai imaginé que je viens d'assembler mais qui attend la prise de la colle anaérobique d’étanchéité des raccords.Je vous propose de partager un peu de théorie.Pour rappel le but est de générer le CO2 nécessaire à la fumure des plantes par la réaction d'acide citrique et de bicarbonate de soude en présence d'eau.Je propose d'abord d'optimiser l'utilisation des deux produits chimiques nécessaires dans le but de maximiser la génération de CO2 en considérant le volume des bouteilles utilisées (dans mon cas 2x1L) tout en minimisant la perte en acide ou en bicarbonate (l'acide étant le plus cher)J'ai fait l’acquisition de 10kg d'acide citrique pour 59€ et 10kg de Bicarbonate pour 35€ (qualités alimentaires), ces produits étant par ailleurs très utiles pour les taches ménagères.L'acide citrique est a diluer dans de l'eau pour pouvoir transiter vers la bouteille contenant le Bicarbonate et déclencher la réaction, ici réside la première optimisation. Il faut utiliser de l'eau distillée pour maximiser la dilution de l'acide, minimiser le volume d'eau qui n'est autrement utile qu'à diluer l'acide et ainsi optimiser le volume des bouteilles pour introduire un maximum de Bicarbonate et donc générer un maximum de CO2.La formule chimique équilibrée de la réaction donne : 3 NaHCO3 + C6H8O7 = 3 CO2 + 3 H2O + Na3C6H5O7Acide citrique Formule C6H8O7 Masse molaire 192,124 g/molMasse volumique 1,66 g/cm3Solubilité dans l'eau à 20° 592 g/LBicarbonate de sodium Formule NaHCO3 Masse molaire 84,007 g/molMasse volumique 2,2 g/cm3Solubilité dans l'eau à 20° 87 g/LCitrate de sodium Formule C6H5Na3O7 Masse molaire 258,069 g/molMasse volumique 1,7 g/cm3Solubilité dans l'eau à 20° 770 g/LEau Formule H2OMasse molaire 18,0153 g/molMasse volumique 0,99705 g/cm3Solubilité dans l'eau à 20° N/A g/LGaz carbonique Formule CO2 Masse molaire 44,0095 g/molMasse volumique 0,00187 g/cm3Solubilité dans l'eau à 20° 1,688 g/L(donc la perte de CO2 par dilution dans l'eau du système même en pression dans les bouteilles reste négligeable)Les questions posées, sont :- quelle quantité de CO2 pourra être produite par un système utilisant deux bouteilles de 1L?- quelle masse d'eau, d'acide et de bicarbonate faut il utiliser?- quel est le coût du gr de CO2 généré?La seule réelle inconnue est le volume d'eau dans lequel il faut diluer l'acide.Ce volume va être transféré dans la bouteille contenant le bicarbonate et cette dernière ne doit pas déborder dans le circuit d'injection en fin de cycle.J'ai limité le volume final pouvant être contenu dans la bouteille de génération du CO2 à 900ml soit 90% du volume de 1l.Je vous livre les résultats des calculs avec les données partagées ci-dessus :Volume d'eau dans lequel diluer l'acide 550mlQt acide 325,6 gVolume eau+acide 746,14 mlVolume d'eau servant à diluer l'acide 420,54 mlQt bicarbonate transformé 427,11 gVolume citrate produit 257,27 mlVolume eau produit 91,86 mlMasse CO2 produit 223,75 gVolume CO2 produit 119,65 lVolume bouteille final 899,13 mlCoût du g de CO2 0,015 €En résumé et simplifiant, pour des bouteilles de 1L :Bouteille A = 325g d'acide citrique + 422ml d'eau distilléeBouteille B = 428g de bicarbonate de soude et pas d'eauNoter qu'un système basé sur deux bouteilles de 1l génère 223g de CO2, un système basé sur deux bouteilles de 2l approche par conséquent l'autonomie d'un système basé sur une cartouche jetable de 500g à 20€.Avec les prix des produits que j'ai communiqué les 500g de CO2 me reviennent à 7,63€