L’hélium dans l’eau : pourquoi il n’existe pas de sels courants d’hélium

L’hélium est un gaz noble. Dans les conditions normales des eaux naturelles et du traitement de l’eau, il ne forme pas de sels dissous courants. Sa présence dans l’eau est donc décrite comme celle d’un gaz dissous, et non d’un sel d’hélium de type chlorure, nitrate ou sulfate.

Voir aussi l’hélium dans l’eau et la page consacrée à l’élément hélium.

Que trouve-t-on dans l’eau ?

L’hélium dissous est constitué d’atomes He neutres. Il se distingue ainsi d’un sel tel que le chlorure de sodium, qui libère des ions en solution. La dissolution du gaz ne forme pas de sel d’hélium, et une mesure de conductivité ne permet pas de mesurer directement sa concentration.

La quantité dissoute dépend de la pression partielle du gaz, de la température et de la salinité, ainsi que de l’établissement éventuel d’un équilibre entre l’eau et son environnement. Une valeur de solubilité n’a de sens que si les conditions de pression du gaz et de température sont précisées. Le prélèvement destiné à l’analyse des gaz dissous doit également éviter tout échange non intentionnel avec l’air.

Pourquoi il n’y a pas de tableau des sels

Un tableau des sels courants d’hélium dans l’eau laisserait supposer l’existence de composés sans pertinence pour la chimie aqueuse ordinaire. Les recherches spécialisées sur les composés des gaz nobles dans des conditions physiques inhabituelles ne démontrent pas l’existence d’une famille de sels courants dans l’eau potable ou les eaux usées industrielles.

Conséquences pour le traitement de l’eau

Ne choisissez pas un procédé d’élimination des sels au seul motif que de l’hélium dissous a été détecté. Un objectif portant sur un gaz dissous nécessite une évaluation du transfert de gaz : il faut déterminer la concentration requise, la pression et la température de l’eau d’alimentation, ainsi que la composition du gaz de l’autre côté de la séparation.

Lorsqu’une réduction de la concentration est nécessaire, évaluez un procédé de dégazage adapté aux besoins réels du traitement. L’échange d’ions et la précipitation agissent sur des espèces ioniques ou susceptibles de former des solides ; ils ne constituent pas des mécanismes d’élimination directe des atomes d’hélium neutres. La filtration des matières en suspension ne permet pas, à elle seule, d’éliminer un gaz dissous. Un nouveau contact avec une phase gazeuse peut modifier la concentration dissoute finale.

Informations nécessaires à une évaluation

Les données utiles comprennent une analyse des gaz dissous réalisée à partir d’un échantillon correctement prélevé, le débit d’eau, la température et la pression de fonctionnement, la salinité, les autres gaz dissous et la raison, liée au procédé, pour laquelle la concentration d’hélium doit être maîtrisée. Ces éléments définissent un problème de conception différent de celui de l’élimination des sels métalliques dissous.