Comment déterminer la concentration en ions chlorure d’une eau minérale pour vérifier sa potabilité ?

Grand oral physique chimie

Comment déterminer la concentration en ions chlorure d’une eau minérale pour vérifier sa potabilité ?

Aujourd’hui j’ai décidé de vous parlez d’un sujet qui traite de notre quotidien à tous. En effet, nous buvons tous de l’eau et ça durant tous les jours de notre vie. En France nous avons la chance que l’eau que nous buvons soit potable. Cependant, comment pouvons-nous vérifier cela ? Pour être commercialisée, l’eau minérale doit vérifier certains critères très précis, pour des questions sanitaires, olfactives, visuelles et gustatives.

Une eau minérale contient de très nombreux sels dissous, comme des ions chlorure, magnésium ou encore calcium… Cependant après étude les taux dépassent souvent les normes autorisées. Il faut toutefois noter qu’une eau minérale n’est pas toujours potable, mais elle peut néanmoins être commercialisée grâce à une autorisation spécifique, liée à ses effets thérapeutiques.

Prenons l’exemple d’une eau minérale gazeuse de la marque Saint-Yorre, elle peut contenir jusqu’à 300mg/L d’ions chlorure alors que cette valeur ne devrait pas dépasser les 200mg/L.

Mais alors comment vérifier au laboratoire la concentration en ions chlorure dans une eau minérale et vérifier ainsi si elle vérifie les critères de potabilités ?

Il existe plusieurs techniques que nous allons présenter

1. Le principe du dosage par étalonnage

Pour réaliser un dosage par étalonnage, il faut préparer une « gamme étalon ». Pour cela deux possibilités s’offrent à l’expérimentateur : fabriquer à partir d’une solution concentrée, plusieurs solutions par dilution (on rappelle que lors d’une dilution il y a conservation de la quantité de matière ce qui implique donc que lors d’une dilution la concentration d’un soluté dans une solution diminue plus le facteur de dilution est important) on pourra par la suite si vous le souhaitez rappeler le protocole de dilution.

Pour déterminer la concentration en ions chlorure de l’eau minérale, il faut par exemple réaliser plusieurs solutions de chlorure de sodium de concentrations variant de 0 à 1.0 g/L.

Ensuite il faut relever la conductivité des différentes solutions de concentrations connues, puis tracer la courbe d’étalonnage σ= f(C) à l’aide d’un grapheur-tableur montrant l’évolution de la conductivité lorsque la concentration en ions chlorure (et en ions sodium) varie.

La courbe est une droite passant par l’origine du repère, dont il est inutile de déterminer la pente. La mesure de la conductivité de la solution de concentration inconnue est reportée sur la courbe, et permet de déterminer, par lecture graphique, la concentration en ions chlorure.

1. Le principe du titrage avec suivi conductimétrique

Une autre technique consiste à réaliser un dosage avec suivi conductimétrique.

Avant toute chose on rappelle la loi de Kohlrausch est la suivante :

σ=Σ ( λi × [Xi] )

On s’appuiera sur cette dernière pour tout le raisonnement de cette partie.

On prélève un volume d’eau minérale, et on verse mL par mL une solution titrante (placée dans une burette). La solution titrante à choisir est une solution aqueuse de nitrate d’argent, car les ions argent réagissent avec les ions chlorure selon l’équation :

Ag+(aq) + Cl-(aq) → AgCl (s)

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