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UNIVERSITE SIDI MOHAMMED BEN ABDELLAH FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUE DEPARTE

UNIVERSITE SIDI MOHAMMED BEN ABDELLAH FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUE DEPARTEMENT DE CHIMIE FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES FES – Route d’Imouzzer – FES – Standard : 212 (0)5 35 60 82 14 Site web : http://www.fst-usmba.ac.ma Licence Es-Sciences et Techniques (LST) TECHNIQUES D’ANALYSE ET CONTROLE DE QUALITE (TACQ) PROJET DE FIN D’ETUDES ETUDE ET OPTIMISATION DU PHENOMENE DE LA DECARBONATATION DE L’EAU MINERALE AIN SAISS Présenté par : - Mr.MECHROUT Monir Encadré par : - Mme EL AMRANI Jamila à Sotherma - Pr.CHAOUQI Mohammed à FST-Fès Soutenu le 09 Juin 2016 devant le jury composé de : -Pr.J.ASSOUIK -Pr.M.K.SKALLI -Pr.M.CHAOUQI Stage effectué à Sotherma Année universitaire 2015 /2016 UNIVERSITE SIDI MOHAMMED BEN ABDELLAH FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUE DEPARTEMENT DE CHIMIE FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES FES – Route d’Imouzzer – FES – Standard : 212 (0)5 35 60 82 14 Site web : http://www.fst-usmba.ac.ma Dédicace C’est avec profonde gratitude et sincères mots, que je dédie ce modeste travail de fin d’étude à mes chers parents, qui ont sacrifié leur vie pour notre réussite et nous ont éclairé le chemin par leurs conseils judicieux. J’espère qu’un jour, je pourrai leurs rendre un peu de ce qu’ils ont fait pour moi, que dieu leur prête bonheur et longue vie. Je dédie aussi ce travail à mes sœurs, ma cousine, ma famille, mes amis, à tous ceux qui ont contribué de près ou de loin à la réalisation de ce travail. UNIVERSITE SIDI MOHAMMED BEN ABDELLAH FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUE DEPARTEMENT DE CHIMIE FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES FES – Route d’Imouzzer – FES – Standard : 212 (0)5 35 60 82 14 Site web : http://www.fst-usmba.ac.ma Remerciements Mon premier remerciement va à Allah soubhanou Wa ta hala. Je tiens à exprimer ici mes sincères remerciements à tous ceux qui ont contribué à la réalisation de ce mémoire et au bon déroulement de ce stage de projet de fin d’études : Mr. EL MIMOUNI Mourad directeur d’exploitation de la société de Thermalisme Marocain, pour m’avoir permis réaliser ce stage au sein de SOTHERMA. Mme. EL AMRANI Jamila responsable du management qualité, pour la confiance qu’elle m’a accordé en acceptant d’encadrer ce travail, sa disponibilité et ses précieux conseils tout au langue de stage, qui ont grandement contribué à la qualité du travail accompli et du retour d’expérience. Mr. CHAOUQI Mohammed mon encadrant de stage, pour avoir été à mon écoute, son soutien, sa gentillesse et les efforts qu’il a déployé. Mr. J.ASSOUIK et Mr.M.K.SKALLI d’avoir accepté de juger ce travail. Mr. O.BENTATA, Mr.Y.EL KHOUJA ainsi tous les membres de Sotherma, pour leur aides et pour m’avoir permis de réaliser ce stage dans un cadre agréable. Pour finir, je n’oublie pas Mr.A.BOUKIR ainsi que tous les enseignants de la faculté des sciences et techniques FSTF, je les remercie pour leur patience, leur bonne volonté et leur gentillesse et amabilités. UNIVERSITE SIDI MOHAMMED BEN ABDELLAH FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUE DEPARTEMENT DE CHIMIE FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES FES – Route d’Imouzzer – FES – Standard : 212 (0)5 35 60 82 14 Site web : http://www.fst-usmba.ac.ma SOMMAIRE INTRODUCTION ……………………………………...……………………………1 PARTIE I : PRESENTATION DE L’ORGANISME D’ACCUEIL ET DU PROCESSUS DE FABRICATION DE L’EAU MINERALE A-Présentation I- Aperçu sur SOTHERMA……………………………………………………...2 I-1. Identité ............................................................................................................2 I-2. Activités ..........................................................................................................3 I-3. Organigramme de SOTHERMA ....................................................................3 I-4. Exploitation des eaux ………………………………………………………..3 I-5. Certifications de la société ..............................................................................4 B-Description de processus de production I- Processus de traitement de l’eau …………………………………....….…….. 6 II- Processus d’embouteillage …………………………….…………………....….. 7 II-1. Etapes de fabrication de la bouteille en PET ……………………......……… 7 II- 2. Etapes du remplissage ……………………………………………………… 7 II- 3. Etapes d'emballage………………………………………………………….. 8 PARTIE II : Revue bibliographique I-Définition et caractéristiques de l’eau minérale naturelle………………….....9 II-Origine et composition chimique de l’eau minérale naturelle …………………9 II-1. Origine de l’eau minérale naturelle…………………………………………..9 II-2.Composition chimique de l’eau minérale naturelle………………………….. 10 III-Paramètres de la qualité de l’eau minérale naturelle…………………… 10 UNIVERSITE SIDI MOHAMMED BEN ABDELLAH FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUE DEPARTEMENT DE CHIMIE FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES FES – Route d’Imouzzer – FES – Standard : 212 (0)5 35 60 82 14 Site web : http://www.fst-usmba.ac.ma III-1. Paramètres organoleptiques………………………………………………… 10 III-2. Paramètres microbiologiques………………………………………………. 10 III-3. Paramètres physico-chimiques………………………………………………11 PARTIE III : Etude expérimentale PRESENTATION DE LA PROBLEMATIQUE …………………………………..12 A- Identification de la nature chimique du sel formé I-Analyses qualitatives……………………………………………………………… 13 I-1. Préparation de la solution……………………………………………………....14 I-2. Test de calcium Ca2+………………………………………………………….. 14 I-3. Test de magnésium Mg2+……………………………………………………… 14 I-4. Test de carbonate CO32-……………………………………………………….. 15 II-Analyses quantitatives……………………………………………………………...16 II-1. Détermination du titre hydrotimétrique TH : …………………………………. 16 II-2. Dosage des ions calcium et magnésium………………………………………. 18 II-3. Détermination de titre alcalimétrique simple et complet ………………………19 II-4. Dosage des ions chlorure Cl-…………………………………………………….20 III- Résultats et interprétation …………………………………………………………21 B- Etude et optimisation des facteurs influent sur le phénomène de décarbonatation I-Détermination des facteurs qui influent sur le phénomène de décarbonatation…23 I-1. Diagnostic par la méthode de brainstorming…………………………………….23 II-2. Diagramme d’ISHIKAWA ……………………………………………………...24 II-Etude des facteurs influents par le diagramme de Pareto …………………………25 UNIVERSITE SIDI MOHAMMED BEN ABDELLAH FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUE DEPARTEMENT DE CHIMIE FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES FES – Route d’Imouzzer – FES – Standard : 212 (0)5 35 60 82 14 Site web : http://www.fst-usmba.ac.ma II-1. Description des facteurs……………………………………………………… 25 II-2. Domaines expérimentales…………………………………………………… 26 II-3. Plan d’expérimentation……………………………………………………… .26 II-4. Réalisation des essais……………………………………………………… 27 II-5. Description de la réponse ……………………………………………………... 27 II-6. Résultats des essais ……………………………………………………………27 II-7.Proposition du réglage nécessaire ……………………………………………...29 Conclusion.......................................................................................................31 UNIVERSITE SIDI MOHAMMED BEN ABDELLAH FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUE DEPARTEMENT DE CHIMIE FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES FES – Route d’Imouzzer – FES – Standard : 212 (0)5 35 60 82 14 Site web : http://www.fst-usmba.ac.ma Liste des figures Figure 1: schéma du processus de production de l’eau minérale Ain Saiss Figure 2: Stérilisateur UV Figure 3: le phénomène de la décarbonatation. Figure 4: Test de carbonateCO32-. Figure 5: Echantillons à analyser. Figure 6 : Evolution de la composition minéralogique. Figure 7 : Evolution de TH, TA et TAC. Figure 8 : les seize essais réalisés sur les bouteilles de ½ L Figure 9 : Effets Pareto individuels Figure 10 : Effets Pareto cumulés UNIVERSITE SIDI MOHAMMED BEN ABDELLAH FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUE DEPARTEMENT DE CHIMIE FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES FES – Route d’Imouzzer – FES – Standard : 212 (0)5 35 60 82 14 Site web : http://www.fst-usmba.ac.ma Liste des tableaux Tableau 1: Identité de SOTHERMA: Tableau 2: Composition minéralogique de l’eau minérale Sidi Harazem Tableau 3: Composition minéralogique de l’eau minérale Ain Saïss Tableau 4 : solubilité ses sels de l’eau minérale Ain Saiss. Tableau 5: Evolution de la composition minéralogique. Tableau 6 : Domaines expérimentales Tableau 7 : Plan d’expérimentation Tableau 8 : Plan d’expérimentation avec les réponses UNIVERSITE SIDI MOHAMMED BEN ABDELLAH FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUE DEPARTEMENT DE CHIMIE FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES FES – Route d’Imouzzer – FES – Standard : 212 (0)5 35 60 82 14 Site web : http://www.fst-usmba.ac.ma Liste d’abréviation SOTHERMA : Société du thermalisme Marocain. SNI : Société nationale d’investissement. DAS : DANONE Ain Saiss. SH : Sidi Harazem. ISO : Organisation internationale de normalisation. AFAQ : Association française pour l'assurance de la qualité. PET : Polyéthylène téréphtalate. pH : Potentiel hydrogène. TH : Titre hydrotimétrique. TA : Titre alcalimétrique simple. TAC : Titre alcalimétrique complet. VMA : Valeur maximale admissible NET : Noir d’Eriochrome EDTA : Ethylène Diamine tetra-Acetique. UNIVERSITE SIDI MOHAMMED BEN ABDELLAH FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUE DEPARTEMENT DE CHIMIE FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES FES – Route d’Imouzzer – FES – Standard : 212 (0)5 35 60 82 14 Site web : http://www.fst-usmba.ac.ma INTRODUCTION Une eau minérale naturelle correspond à une eau d'origine souterraine, faisant en général l'objet d'une exploitation commerciale, elle est produite à l'abri de tout risque de pollution, microbiologiquement saine dès l'origine, elle n'est perturbée par aucune contamination d'origine humaine. La principale caractéristique de l'eau minérale naturelle réside dans sa composition minéralogique stable qui est une exigence de la réglementation, elle présente des minéraux (calcium, magnésium, bicarbonates, chlorures…) qui lui confèrent des propriétés bénéfiques. En particulier des sels de calcium et de magnésium, ces ions sont en équilibre à une température de 18° C et à un pH neutre, le changement de ces conditions provoquerait le dépôt de ces sels sous forme de cristaux insolubles, ce problème est connu sous le nom de la décarbonatation qui présente l’objectif de notre travail qui se déroule sur l’étude et l’optimisation du phénomène de la décarbonatation de l’eau minérale naturelle Ain Saiss qui est considérer parmi les produits de la société du thermalisme marocain (sotherma). C’est dans ce cadre, ce rapport a été rédiger sur le plan suivant : La première partie : Présentation de l’organisme d’accueil et du processus de fabrication de l’eau minérale La deuxième partie : Revue bibliographique La troisième partie : Etude expérimentale, cette partie est le vif de ce travail qui est chargée de :  Etudier le phénomène de la décarbonatation, en déterminant la nature chimique du sel formé.  Cibler les facteurs essentiels qui influencent sur ce phénomène.  Etudier l’effet de chaque uploads/Science et Technologie/ etude-et-optimisation-du-phenomene-de-la-decarbonatation-de-l-x27-eau-minerale-ain-saiss-mechrout-monir.pdf