Le traitement de l'eau des piscines est essentiel pour garantir une eau saine et agréable pour la baignade. Parmi les différentes méthodes de désinfection disponibles, le bromure de sodium se distingue comme une alternative intéressante au chlore traditionnel. Cet article explore en profondeur les propriétés, les utilisations et les avantages du bromure de sodium dans le contexte du traitement des piscines.
Découverte et propriétés du brome
Le brome, dont le bromure de sodium est un dérivé, a été découvert en 1825 par deux chimistes, Carl Löwig et Antoine Ballard. Löwig, en travaillant sur la vase d'eau de marais riche en bromure de magnésium, et Ballard, en étudiant des extraits d'algues, ont indépendamment isolé cet élément. Le nom "brome" provient du grec "bromos", qui signifie "odeur", en raison de son odeur désagréable.
Le brome est un halogène, comme le chlore, et possède le numéro atomique 35. Il est très réactif et se combine facilement avec d'autres éléments. Dans la nature, on le trouve principalement sous forme de bromures, des composés utilisés pour obtenir du brome pur et produire des produits bromés. Le brome est un liquide rouge à température ambiante qui s'évapore facilement en vapeur. Il est environ 3,12 fois plus lourd que l'eau et devient gazeux à 58,5°C et solide à -7,3°C. C'est un agent de blanchiment et un poison sous forme liquide, et ses vapeurs sont très irritantes pour la peau, les yeux et le système respiratoire.
Présence du brome dans l'environnement
Le brome est présent dans la nature sous forme de sels et de substances organiques bromées, produites par divers organismes marins. On le trouve principalement dans l'eau de mer (environ 65 ppm) et dans les eaux saumâtres (entre 2500 et 10 000 ppm). L'extraction du brome se fait à partir de sources d'eaux saumâtres aux États-Unis et en Chine, de la mer Morte en Israël et en Jordanie, et de l'eau de l'océan au Japon et au Pays de Galles. D'autres gisements de brome existent en France, en Italie, en Turquie, en Ukraine, en Azerbaïdjan et en Allemagne. On le retrouve également dans les roches et la croûte terrestre.
Production du brome
La production industrielle du brome a débuté vers 1860. Autrefois, le brome était produit par réaction entre les bromures, l'oxyde de manganèse et l'acide sulfurique. De petites quantités peuvent également être obtenues par réaction entre le bromure de sodium (NaBr) et l'acide sulfurique concentré (H2SO4). Une autre méthode consiste à électrolyser une solution contenant des ions bromures.
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De nos jours, le brome est principalement créé par injection de chlore dans une solution riche en ions bromures à un pH de 3,5. Le chlore gazeux oxyde les ions bromure en brome.
Utilisations du brome
Le brome a de nombreuses applications dans l'industrie et l'agriculture. Il était autrefois utilisé pour produire du dibromure d'éthylène, un additif du plomb dans l'essence, mais cette utilisation a été abandonnée en raison de ses effets néfastes sur l'environnement. Aujourd'hui, le brome est utilisé en médecine, en photographie, dans la production de pétrole, en peinture et dans certains pesticides. Dans le traitement de l'eau, il est utilisé comme alternative au chlore pour la désinfection des piscines et des tours de refroidissement.
Le brome comme désinfectant pour piscine
Le brome est utilisé comme désinfectant de l'eau depuis les années 1930. Les substances bromées sont désinfectantes et peuvent être utilisées comme alternative au chlore pour lutter contre les algues, les bactéries et les odeurs dans les piscines. Aux États-Unis, le brome a été utilisé dès 1936 pour traiter l'eau des piscines.
Lorsqu'il est ajouté à l'eau, le brome s'équilibre selon les réactions suivantes :
Br2 + 2H2O ⇌ HOBr + H3O+ + Br-HOBr + 2H2O ⇌ OBr- + H3O-
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Cet équilibre dépend du pH de l'eau. Dans les piscines, le brome se trouve principalement sous forme d'acide hypobromeux (HOBr). Pour une désinfection efficace, le brome doit être combiné avec un agent oxydant comme le chlore ou l'ozone.
Un système courant consiste à dissoudre du sel de brome (bromure de sodium) dans l'eau et à l'activer par l'ajout d'un oxydant (hypochlorite ou ozone). Le sel est d'abord ajouté à l'eau, puis l'oxydant est ajouté pour activer le brome et former de l'acide hypobromeux. Pendant la désinfection, l'acide hypobromeux se dissocie en ions bromures, qui peuvent être réactivés.
Le brome réagit avec d'autres substances dans l'eau pour former des substances bromées, qui sont désinfectantes et ne dégagent généralement pas d'odeurs particulières. Contrairement au chlore, le brome n'oxyde pas l'ammoniac ni d'autres substances azotées. L'acide hypobromeux réagit avec la lumière du soleil.
Les substances bromées les plus utilisées sont le bromure de sodium et le BCDMH (bromo-chloro-diméthylhydantoïne).
Avantages et inconvénients de la désinfection au brome
Avantages
- Le brome se dissout trois fois plus facilement que le chlore dans l'eau.
- Son utilisation ne produit pas de gaz dangereux.
- La durée d'activité du brome dans l'eau est courte, ce qui réduit la concentration résiduelle et la nécessité d'ajouter d'autres substances pour l'éliminer.
- Le brome n’a pas d’odeur et n’est pas irritant pour la peau et les yeux. Les bromamines ne dégagent pas d’odeur et ne sont pas irritantes pour la peau et les yeux, contrairement aux chloramines produites par le chlore.
- Le brome n’est pas sensible aux ultraviolets émis par le soleil et ne nécessite pas l’ajout de stabilisant pour prolonger son action.
- L’efficacité du brome reste constante même lorsque la température de l’eau est importante, ce qui le rend idéal pour les spas.
Inconvénients
- Le brome est très réactif et nécessite une quantité plus importante pour maintenir un niveau de désinfection adéquat.
- Il réagit agressivement avec les métaux et est très corrosif, ce qui nécessite des mesures de sécurité importantes lors de son transport, de son stockage et de son utilisation.
- Le brome est environ 30 à 40 % plus cher que le chlore.
- L’installation d’un brominateur (diffuseur de brome) est nécessaire pour un traitement efficace, ce qui augmente le coût.
Efficacité du brome
Les bromoamines formées lorsque du brome est ajouté à une eau riche en ammoniac sont aussi efficaces que le chlore libre pour éliminer les micro-organismes.
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Effets sur la santé et l'environnement
Une concentration de brome d'environ 0,5 mg/L dans les piscines peut provoquer une irritation des yeux et des muqueuses, ainsi que des odeurs désagréables. Le brome organique, produit par l'homme dans diverses applications, est dangereux pour l'environnement et la santé humaine. Il peut être absorbé par la peau, par ingestion ou par inhalation et affecte la glande thyroïde, le système génétique et le système nerveux.
L'utilisation du brome comme désinfectant peut entraîner la formation de sous-produits bromés liés à la désinfection, qui peuvent être nocifs pour la santé.
Législation
En France, le brome est utilisé pour désinfecter les piscines. La norme française concernant la concentration en brome utilisée dans les piscines est de 0,7 mg/L. Une concentration de l'ordre de 0,5 mg/L peut entraîner une irritation des muqueuses et des yeux et peut dégager des odeurs nauséabondes.
Traitement de l'eau avec du bromure de sodium
Traitement préalable
- Contrôle et ajustement du TAC et du pH : Assurez-vous que le TAC (Total Alkalimetric Title) est d'au moins 80 mg/L et que le pH se situe idéalement entre 7,0 et 7,4.
- Brossage des surfaces : Brossez les parois, le fond de la piscine, les skimmers et le système de couverture pour décoller les algues et autres dépôts.
Traitement curatif
- Arrêt de la filtration : Interrompez la filtration de la piscine.
- Répartition du produit : Répartissez le bromure de sodium (250 g pour 10 m³) au plus près de l'eau, en particulier dans les zones à traiter.
- Relance de la filtration : Remettez la filtration en marche.
- Chloration choc : Dans l'heure qui suit, effectuez une chloration choc avec de l'hypochlorite de calcium (150g / 10 m³) pour générer du brome actif.
- Durée d'action : Laissez la filtration agir pendant 24 heures.
En cas d'eau trouble
Une floculation peut être réalisée simultanément avec un produit adapté, tel que Superflock Plus (uniquement si vous possédez un filtre à sable ou à verre).
Recommandations
- Si le produit a pris en masse, secouez-le avant utilisation pour retrouver son aspect poudre d’origine.
- Ne pas mélanger avec d’autres produits chimiques.
Alternatives au bromure de sodium
Bien que le bromure de sodium soit une option de traitement efficace, il existe d'autres alternatives à considérer, chacune ayant ses propres avantages et inconvénients :
- Chlore : Le chlore est le désinfectant le plus couramment utilisé pour les piscines. Il est efficace contre une large gamme de micro-organismes, mais peut produire des chloramines irritantes et est sensible aux UV.
- Oxygène actif : L'oxygène actif est une alternative douce au chlore, mais il est moins rémanent et nécessite une utilisation plus fréquente.
- Sel : L'électrolyse du sel produit du chlore actif à partir du chlorure de sodium dissous dans l'eau. C'est une option plus écologique, mais elle nécessite un équipement spécifique.
L'algue moutarde : un défi particulier
L'algue moutarde, ou algue jaune, est un type d'algue particulièrement résistant qui peut infester les piscines. Elle se présente sous forme d'une poudre très fine et volatile, souvent transportée par le vent. Les traitements anti-algues classiques sont généralement inefficaces contre l'algue moutarde.
Pour éliminer l'algue moutarde, il est nécessaire d'utiliser un produit spécifique à base de bromure de sodium, combiné à un désinfectant oxydant comme le brome, l'oxygène actif ou le chlore. Un traitement choc est recommandé, suivi d'un brossage des parois et du fond de la piscine et d'une filtration continue pendant au moins 48 heures. Il est également important de décontaminer tous les objets et équipements de la piscine. Des traitements préventifs réguliers sont nécessaires pour éviter la réapparition de l'algue moutarde.
Le Yellow Shock de la marque HTH est un produit curatif efficace contre les algues résistantes, notamment l'algue moutarde. Il contient une forte concentration de bromure de sodium et est compatible avec tous les équipements de filtration.
Gestion du taux de brome
La concentration de brome dans une piscine doit se situer entre 1 et 2 mg/litre (entre 2 et 4 mg/litre pour les spas). Il est possible de contrôler le brome de votre piscine avec un test colorimétrique ou avec un pH-mètre électronique. Avant de mesurer le taux de brome, il est conseillé de contrôler le pH de l’eau. Si celui-ci est supérieur à 7,5, le taux de brome doit être compris entre 1,2 et 3 mg par litre d’eau. Si le pH est supérieur à 8,2, le taux de brome doit être compris entre 3 et 5 mg par litre d’eau.
Pour ajouter du brome, vous devez arrêter la pompe de filtration et fermer les vannes. Ouvrez le brominateur et remplissez-le avec des pastilles de brome. Fermez-le puis ré-ouvrez toutes les vannes avant de remettre la filtration en route.
Pour faire baisser le taux de chrome de votre piscine, vous avez deux solutions : vidanger une partie ou la totalité de votre bassin ou utiliser un neutralisateur de brome.