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C.M.E.53 T.P. N°2 Déterminer expérimentalement le degré hydrotimétrique d'une eau.
I) Objectif :
L'objectif de ce T.P. est de mettre en évidence la concentration en ions Ca2+ et Mg2+. Cette concentration permettra d'obtenir le degré hydrotimétrique de l'eau (dureté) qui s'exprime en degré français. II)Matériel :
- Un agitateur magnétique et un barreau aimanté. - Une burette de 25 mL. - Une éprouvette graduée de 25 mL. - Un bécher " dosage » de 250 mL. - Un verre à pied " poubelle ». - Une pipette jaugée de 20 mL et sa pro pipette. - Une solution d'EDTA de concentration 0,05 mol/L. - De l'eau minérale fortement minéralisée de type " Hépar » ou " Contrex ». - Une solution alcoolique de noir ériochrome T (NET). - Une solution tampon pH = 9.2 + bécher 100 mL. III)Données :
La dureté s'exprime en degré hydrotimétrique dont l'unité est le degré français (°F).
1 °F correspond à 10
-4 mol d'ions Ca2+ et Mg2+ par litre d'eau. IV)Protocole expérimental :
1) Dosage rapide l'eau à analyser:
a) Préparation de la burette : Rincer la burette à l'eau distillée puis avec la solution d'EDTA en faisant couler l'ensemble dans le verre à pied marqué " poubelle ». Remplir la burette avec la solution d'EDTA, ajuster au zéro. b)Préparation de la prise d'essai :
A l'aide de la pipette jaugée munie de son système d'aspiration, prélever 20 mL d'eau à analyser que vous versez dans le bécher " dosage ». Ajouter 20 mL de solution tampon dans le bécher " dosage » à l'aide de l'éprouvette graduée.Ajouter 10 gouttes de solution de NET.
c)Mise en place du matériel :
Introduire le barreau aimanté dans le bécher " dosage ». Placer le bécher sur l'agitateur magnétique.Placer l'ensemble du dispositif sous la burette.
Brancher l'agitateur magnétique.
d) Réalisation du dosage rapide :Mettre en marche l'agitateur magnétique.
Ouvrir le robinet de la burette afin que la solution d'EDTA s'écoule doucement dans le bécher " dosage » Fermer le robinet dés que la solution devient bleue et reste bleue.Noter le volume V
1 de la solution d'EDTA. V1 = mL.
e) Remise en état du poste de travail :Récupérer le barreau magnétique à l'aide de la tige aimantée, le rincer à l'eau distillée et
l'essuyer.Vider le bécher " dosage ».
Laver le bécher " dosage » et le rincer à l'eau distillée. 2)Dosage précis de l'eau à analyser :
a) Préparer la burette (comme précédemment). b) Préparer la prise d'essai (comme précédemment). c) Mettre en place le matériel (comme précédemment). d) Réaliser un dosage précis.Mettre en marche l'agitateur magnétique.
A l'aide de la burette ajouter la solution d'EDTA : - Rapidement jusqu'au volume (V1 - 1) mL. - Puis goutte à goutte à partir de (V1 - 1) mL jusqu'au changement de couleur. - Noter le volume équivalent d'EDTA versé VE = mL.3) Remettre en état le poste de travail :
V) Observation :
Déterminer la concentration totale [X2+] en ions Ca2+ et Mg2+ de l'eau à analyser à l'aide de
la relation [X2+] = V
V xCE E.
[X2+] est la somme des concentrations molaires, en mol/L, des ions Ca2+ et Mg2+. CE est la
concentration molaire, en mol/L, de l'EDTA. VE est le volume, en mL, de solution d'EDTA
versé au moment du virage. V est le volume d'eau à analyser. [X 2+] = Pour calculer le degré hydrotimétrique (T.H.) de l'eau à analyser, on utilise la relation :T.H. = 10 000 [X
2+]T.H. = °F
VI) Explication :
La connaissance de la concentration totale en ions calcium Ca2+ et magnésium Mg2+ permetde calculer le degré hydrotimétrique de l'eau (dureté) qui s'exprime en degré français.
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