Protocole de mesure du pH

Objectif général

Mesurer le pH

Objectif spécifique

Les étudiants devront utiliser soit un pH-mètre soit un . Pour -mètre, calibré avec différentes solutions tampon de pH respectivement 4, 7 et 10.

Compétences

Les étudiants apprendront à :

- utiliser soit un pH-mètre soit un papier pH ; - comprendre la différence entre les pH acide, basique et neutre ; - analyser les raisons du changement de - communiquer les résultats du projet avec les autres établissements GLOBE ; - collaborer avec les autres établissements - partager des observations en soumettant les données avec les archives de GLOBE.

Concepts Scientifiques

Sciences space

La Terre est constituée de roches solides, de

Chaque élément se déplace entre différents réservoirs (la biosphère, la lithosphère,

Sciences physique

Les objets ont des propriétés observables.

Sciences de la vie

Les organismes peuvent survivre

uniquement dans des environnements dans lesquels leurs besoins peuvent être satisfaits.

La Terre a de nombreux environnements

différents qui maintiennent différentes

Les organismes peuvent affecter

Les êtres humains peuvent affecter leur

environnement naturel.

Tous les organismes doivent être capables

environnement en continuel changement.

Compétences scientifiques

Utiliser une bandelette réactive ou un pH-mètre afin de mesurer le pH. Identifier les questions susceptibles de réponse.

Construire et conduire les recherches

scientifiques. Utiliser les outils mathématiques appropriés pour analyser les données. Développer des descriptions et des explications Trouver et analyser des explications alternatives. Communiquer les procédures et les explications.

Durée

10 minutes

Niveau

Tous niveaux

Fréquence

Hebdomadaire

Matériel et Instruments

Pour mesurer le pH avec le papier pH :

- Fiche technique pour la Recherche

Hydrologique

- Utilisation du Papier pH (Conductivité électrique > 200mS/cm) ou (Conductivité électrique <

200mS/cm )

- papier pH - bécher de 50 mL ou de 100 mL - gants en latex

Pour mesurer le pH avec le papier pH :

- Fiche technique pour la Recherche

Hydrologique

GLOBE® 2005 Protocole de mesure du pH - 2 Hydrologie - Utilisation du Papier pH (Conductivité électrique > 200mS/cm) OU (Conductivité électrique < 200mS/cm)- pH- mètre - Eau distillée - Papier essuie-tout ou un tissu doux - solution tampon de pH 7.0, 4.0 et 10.0 - Trois fioles de 100mL avec couvercles - Bécher de 100mL

Protocole du pH- Introduction

Le pH m

échelle logarithmique de la concentration ionique ions de pH supérieur à 7.0 sont dites basiques et celles avec un pH inférieur à

7.0 sont dites acides. Le pH 7.0 correspond aux

solutions neutres. Chaque unité de pH est dix fois une eau de pH 4.0 a une concentration ionique 5.0. changement de pH peut avoir des effets significatifs

En général, lacs e

impuretés peut également avoir un pH de 7.0 si l acides est contrebalancé par l bases.

Figure HY-pH-1

Préparation

Apprentissage recommandé : Exécuter les

protocoles : pH et le pH par le jeu (guides

électroniques seulement)

Pré requis

Protocole sur la conductivité électrique

Les océans sont des solutions tampons et ont un pH constant aux alentours de 8.2. On peut des régions comprenant certains types de minéraux (comme les sulfates). minière peut elle aussi acidifier le milieu. Lorsque le sol est riche en minéraux (comme du calcite ou du carbonate de calcium) on peut trouver des eaux naturellement basiques. Des acides et des bases peuvent aussi être le résultat des activités humaines. Le pH agit sur les procédés chimiques et pH a une forte influence sur le monde aquatique ; les pH. Les salamandres, les crapauds et autres amphibiens ainsi que de nombreux invertébrés sont particulièrement sensibles au pH extrêmes.

La plupart des insectes, des amphibiens et des

poissons sont absent des eaux à pH en dessous de 4.0 et au-dessus de 10.0. La figure HY-pH-1 montre des valeurs typiques de pH pour des substances usuelles ainsi que la limite mortelle pour certaines espèces de poissons. GLOBE® 2005 Protocole de mesure du pH - 3 Hydrologie

Suppor

Remarque sur la Conductivité

Electrique

La précision du papier pH et du pH-mètre dépendent de la conductivité électrique de mS/cm pour que les deux instruments de mesure soient précis. Les océans et les eaux saumâtres ont des conductivités largement supérieure à 200 mS/cm. Avant chaque série de mesures, s vité électrique déterminée, utiliser un guide pour déterminer le pH adéquat. Il existe 4 cas différents : U supérieure à 200 mS/cm. U ob inférieure à 200 mS/cm. U - supérieure à 200 mS/cm. U- conductivité électrique inférieure à 200 mS/cm. Si se peut que les données soient imprécises. Il est donc fortement recommandé de prendre en contient de nombreux composés dissous, il est probable que sa conductivité électrique soit supérieure à 200 mS/cm. est presque pure (de la neige fondue ou de haute altitude par exemple), alors ajouter un peu de sel comme indiqué dans le guide -mètre ou du papier pH afin 200
mS/cm.

Préparation

De jeunes élèves auront peut-être quelques difficultés néanmoins familiers avec le goût acide du jus de citron et du vinaigre, et basique du lait et de la soupe.

Utiliser l pour

introduire le concept de pH. Pour être sûr de la mesure du nécessaire avant toute chose de relever la mesure de la conductivité électrique. Faire revoir aux élèves le protocole sur la conductivité électrique. Attention : quelques pH-mètres nécessitent une certaine préparation avant utilisation.

Procédure de mesure

Le Protocole de mesure de la conductivité électrique utilisé dépend de la conductivité électrique de ainsi que du matériel utilisé (pH mètre ou papier pH). nécessaire de mesurer la conductivité électrique avan assurée, effectuer la mesure de conductivité électrique avant la mesure de pH. Il se peut que comprises entre 10° et 20° suivant le protocole de mesure de la conductivité électrique.

Utiliser le papier pH ou le pH-mètre ?

Il existe deux méthodes pour mesurer le pH, chacune présentant des avantages et des inconvénients

Papier pH

Avantages

- les élèves - calibration

Inconvénients

- la précision bonne (lecture à 0,5 unités de pH) - ne prend pas en compte les effets de température. faire particulièrement attention à la qualité du papier p un site Internet pour toute information sur le papier pH et leurs performances, données accessibles par la rubrique Scientifique. pH-mètre

Avantages

- mesures à 0,1 unité de pH près. - prend en compte les effets de pH par compensation GLOBE® 2005 Protocole de mesure du pH - 4 Hydrologie

Remarque : Ne pas utiliser les pH-mètres

avec un seul point de calibration.

Inconvénients

- le pH-mètre doit être calibré avec des solutions tampons avant chaque utilisation. - plus cher que le papier pH. - performances détériorées avec le temps.

Les bons pH-mètres ont au moins deux points de

calibration et possède un compensateur intégré de température. Les solutions tampons peuvent être achetées sous forme liquide ou de poudre.

Les liquides sont plus chers et on une plus

courte durée de vie mais ils sont plus pratiques que les solutions tampons en poudre nécessitant -mètres ont besoin de piles petites et plates, de type montre. Bien que les piles aient une longue durée de vie, il est i -mètre après chaque utilisation. Il sera intéressant de se munir réserve de piles.

Calibrer le pH-mètre

Le pH-mètre doit être calibré avant chaque utilis pH-mètre doit être calibré également sur site. calibrer dans le laboratoire avant de prendre la mesure. La procédure de calibration peut varier -mètre à un autre donc soyez vigilent et lisez les instructions avant toute calibration de pH-mètre.

Ne jamais relever une mesure de pH avec un

Suivre les instructions du pH-mètre pour le mètre. La plupart des pH-mètres nécessite au moins 30 minutes avant usage.

Calibrer le papier pH

Ne pas calibrer le papier pH. Cependant, être sûr de lire correctement le papier pH par comparaison avec -mètre calibré (si possible). Si -mètre, utiliser une bandelette de papier pH pour tester une solution de pH

à la température ambiante.

Quelques valeurs connues Coca-Cola 2.5

RC-cola 2.5

Mr. Pibb 2.8

Pepsi-Cola 2.5

Sprite 3.2

Protocoles de référence

Atmosphère et Sol : les étudiants du GLOBE il est intéressant pour les élèves et pour les rassembler et de comparer les trois mesures. Hydrologie : Pour une meilleure compréhension des de type rocailleux ou une plaine.

Source: Jan Smolík, 1996, TEREZA, Association

GLOBE® 2005 Protocole de mesure du pH - 5 Hydrologie

Source: Jan Smolík, 1996, TEREZA, Association

GLOBE® 2005 Protocole de mesure du pH - 6 Hydrologie

Régles de sécurité

Les étudiants doivent utiliser des gants

susceptibles de contenir des substances dangereuses comme des déchets industriels ou des bactéries.

Entretien des instruments

Papier pH

Le papier pH soit être stocké dans une boîte à usage unique et dans un endroit sec. Il ne faut ni un environnement trop chaud ni trop humide. Jeter le papier pH-mètre

1. Manipuler les pH-mètres avec précaution

afin de maintenir leur précision et leur durée de vie. Consulter le manuel de maintenance et les instructions de stockage spécifique à chaque pH-mètre. 2. - mètre en suivant les conseils du fabricant. Ne pa

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