Notations bilans matières

On considère une solution contenant du du solvant (ou diluant) et du soluté, ou un mélange binaire contenant deux constituants notés 1 et 2. On définit les termes suivant:

• Fraction (ou titre) massique x^mass: (masse de soluté / masse de solution) ou (masse de constituant 1 / masse totale), en %
• Fraction (ou titre) molaire x^mol: (nombre de moles de constituant 1 / nombre de moles total), en %
• Rapport massique en soluté X^mass: (masse de soluté / masse de solvant) ou (masse de constituant 1 / masse de constituant 2), sans unité,
• Rapport molaire X^mol: (moles de soluté / nombre de moles hors soluté) ou (moles de constituant 1 / moles de constituant 2), sans unité,
• Concentration massique C^mass: (masse de soluté / volume de solution), en g.L^-1,
• Concentration (molaire volumique) C^mol: (nombre de mole de soluté / volume de solution), en mol.L^-1,
• Solubilités S: 100×(masse de soluté / masse de solvant), en g de soluté/100g de solvant,

Equations de bilan matière

Les équations générales de bilan matière sur un procédé continu s'écrivent:

Entrées = Sorties + accumulation

Lorsque le procédé est en régime stationnaire, les équations de bilan matière se résument à:

Entrées = Sorties

Lorsque l'on travaille sur une installation ou il est suceptible d'y avoir des pertes, on écrit en général

Entrées = Sorties + Pertes, ou Pertes = Entrées - Sorties

On calcule également parfois le pourcentage de pertes, soit  Pertes/Entrées

Les équations générales de bilan matière sur un procédé discontinu s'écrivent:

Masses chargées = Masses récupérées + Pertes

et le pourcentage de perte Pertes/Masses chargées.

Ces équations sont valables pour la quantité de matière globale (masse ou moles en l'absence de réaction) et partielle pour chaque constituant du mélange (masse ou moles en l'absence de réaction). En cas de réaction chimique, l'équation de réaction et son avancement doivent être utilisés pour réaliser les bilans partiels.

Conversions de système de composition

• Conversion Titre massique - Titre molaire: considérer 100g de mélange, calculer la masse de chaque constituant, le nombre de mole de chaque constituant, en déduire le titre molaire (requis: masse molaire de chaque constituant).
• Conversion Titre molaire - Titre massique: considérer 100 moles de mélange, calculer le nombre de moles de chaque constituant, la masse de chaque constituant, en déduire le titre massique (requis: masse molaire de chaque constituant).
• Conversion Concentration (molaire volumique) - titre massique: calculer la masse de C^mol moles de soluté, calculer la masse d'un litre de solution, en déduire le titre massique en soluté (requis: masse molaire du soluté, masse volumique de la solution).
• Conversion Titre massique - solubilité: considérer 100g de mélange, calculer la masse de soluté et la masse de solvant, en déduire la solubilité par 100×(masse de soluté/masse de solvant).
• Conversion Solubilité - titre massique: calculer le titre massique par S/(100+S).
• Conversion Titre massique - Rapport massique: X^mass=x^mass/(1-x^mass) ou x^mass=X^mass/(1+X^mass)
• Conversion Titre molaire - Rapport molaire: X^mol=x^mol/(1-x^mol) ou x^mol=X^mol/(1+X^mol)