Inscription / Connexion Nouveau Sujet
DM Dosage du dichlore libre dans une eau de distribution
Bonjour j'ai besoin d'aide pour un DM de spécialité physique,
Voici le sujet attaché en image à ce message.
Merci d'avance de votre aide.
** image supprimée **
Bonjour, bienvenue sur le forum,
Je te demande de lire attentivement ceci car tu ne respectes pas les règles du forum (clique sur la maison) : 
[***A LIRE AVANT D'AGIR***] Règles du forum
1. Choix du titre : ok ;
2. Recopie de l'énoncé texte (+ tableau cadrée inséré) : nok ;
3. Pistes de réflexion : nok.
Corrige ça ici et un membre viendra t'aider ensuite.
Voici le sujet donc :
Quel que soit le mode de désinfection utilisé dans une usine de traitement de l'eau destinée à la consommation, avant de partir sur le réseau, l'eau reçoit toujours du dichlore (Cl2) pour la sécurité sanitaire de son transport dans les canalisations.
Selon l'OMS, la concentration en dichlore de l'eau traitée doit être comprise entre 0,2 et 0,5 mg/L.
On envisage ici le dosage du dichlore dans l'eau de distribution.
Sa concentration étant faible, il faut utiliser une méthode très sensible : la méthode colorimétrique à la N,N-diéthylphénylène-1,4-diamine (DPD) répondant à la norme AFNOR (Association Française de NORmalisation).
Le dichlore oxyde la DPD en une espèce chimique colorée qui absorbe dans le visible.
L'absorbance maximale de cette espèce chimique est obtenue pour la longueur d'onde lambda = 510 nm.
Protocole :
- On prépare une solution mère de dichlore de concentration CM = 1,0.10-4 mol.L-1.
- On prépare, dans de petits erlenmeyers, des solutions filles de volume VF = 10,0 mL,en diluant un volume x de cette solution mère dans l'eau distillée.
- Les solutions étalons sont préparées en ajoutant à chaque solution fille 0,50 mL de tampon phosphate et 0,50 mL de solution acidifiée de DPD, afin de former l'espèce chimique colorée.
Dans ce mélange, la DPD est en excès par rapport au dichlore.
- On fait le zéro du spectrophotomètre avec un blanc constitué de 10,0 mL d'eau distillée, 0,50 mL de tampon phosphate et 0,50 mL de solution acidifiée de DPD.
- On transfère les solutions étalons dans des cuves qui sont introduites dans le spectrophotomètre. On relève l'absorbance A, à la longueur d'onde λ = 510 nm, de ces solutions.
- Les résultats obtenus sont regroupés dans le tableau ci-dessous :
| x (mL) | 0.00 | 0.50 | 1.00 | 1.50 | 2.00 | 2.50 |
| CF (mol/L) | ||||||
| A | 0.00 | 0.081 | 0.175 | 0.251 | 0.325 | 0.397 |
- On dispose d'un échantillon d'eau prélevé à la sortie de l'usine.
- On prépare une solution S en mélangeant 0,50 mL de tampon phosphate, 0,50 mL d'une solution acidifiée de DPD et un volume V=10,0 mL de l'eau prélevée à la sortie de l'usine.
- On mesure l'absorbance de la solution S, on trouve AS = 0,15.
Questions :
1. Justifier le choix de la longueur d'onde lambda = 510 nm utilisée pour les mesures d'absorbance.
2. Justifier la composition du blanc utilisé pour faire le zéro du spectrophotomètre.
3. Justifier la composition de la solution S.
4. Pourquoi la DPD doit-elle être utilisée en excès par rapport au dichlore ?
5. Etablir l'expression de la concentration CF des solutions filles en fonction de CM, x et VF.
6. Compléter le tableau.
7. Expliquer et réaliser la démarche permettant de calculer la concentration molaire du dichlore dans l'eau prélevée à la sortie de l'usine.
8. Calculer la concentration massique en dichlore de cette eau.
9. Vérifie-t-elle les normes préconisées par l'OMS ?
Donnée : MCl = 35,5 g.mol-1
Pour la question 1 j'ai mis que utilisait une longueur d'onde lambda = 510 nm car l'absorbance maximale de la DPD est obtenue pour une longueur d'onde de 510 nm.
Bonjour
D'accord pour la 1 : c'est à cette longueur d'onde que la sensibilité du spectrophotomètre est maximale.
Les questions suivantes ?
***Edit gbm => CODAlex32 : une fiche de cours sur le sujet : [lien]***
Pour la 2 j'ai mis que le blanc est composé d'eau distillée mais également de solution tampon et de DPD pour voir si ces solutions ont un impact sur l'absorbance et donc servent de témoins dans le blanc pour la suite de l'expérience
Pour la 3 j'ai mis que c'était parce que le dichlore déjà présent dans l'eau va réagir avec la solution acidifiée de la DPD et formée un précipité coloré. Et la solution tampon a pour rôle de garder le Ph constant lors de la réaction d'oxydo-réduction entre la DPD et le dichlore.
Ce que tu écris est globalement correct. Quelques précisions supplémentaires.
Pour 2 : la cuve et la solution, réputées "incolores" absorbe en fait très peu la lumière. Régler le "zéro" du spectro dans ce cas, assure qu'ensuite, l'absorbance mesurée sera uniquement celle due à la substance colorée.
OK pour 3. Attention à l'écriture : pH (comme potentiel Hydrogène) et non Ph...
Pour la 4 c'est pour que tout le dichlore soit transformé en espèce colorée capable d'absorbée la lumière de longueur d'onde lambda = 510 nm
Pour la 5 c'est : Lors du protocole expérimental, il a dilution de la solution mère. Lors de cette dilution, il y a conservation de la quantité de matière :
n(dichlore prélevée dans la solution mère) = n(dichlore dans la solution diluée)
soit : x × CM = CF × VF d'où la relation CF =(CM × x)/VF
Pour la 6 c'est :
| x (mL) | 0.00 | 0,50 | 1,00 | 1,50 | 2,00 | 2,50 |
| A | 0.00 | 0.081 | 0.175 | 0.251 | 0.325 | 0.397 |
| CF (µmol.L-1) | 0 | 4.55 | 9.09 | 13.6 | 18.2 | 22.7 |
Pour la 7 c'est : La mesure de l'absorbance de cette espèce colorée va nous permettre de déterminer la concentration en dichlore de la solution.
D'après la courbe A = F(CF) : CS = 8,38*10-6 mol/L. On en déduit C(eau du robinet à la sortie de l'usine) = (11/10)*CS = 9,22*10-6 mol/L.
J'ai oublié de dire que l'on trace la courbe A=f(CF).
Pour la 8 : La concentration massique en dichlore : Cm =C*M = 9,22*10[sup]-6[/sup*(2×35,5) = 0,645 mg/L.
Et pour la : 9 cette eau ne vérifie pas les normes préconisées par l'OMS.
***Edit gbm : évite de poster des messages les uns à la suite des autres, cela rend la lecture plus difficile et ça s'apparente à du "flood"***
Tu as globalement travaillé de façon très soigneuse car, en utilisant un tableur qui trace automatiquement la droite d'étalonnage et fournit son équation, j'arrive à une concentration en dichlore de 9,23.10-6mol/L...
D'accord avec tes conclusions.
Juste une remarque qui pourrait te faire gagner un peu de temps. La dilution d'un facteur 10/11 se fait à la fois pour les solutions étalons et pour l'eau. Tu peux donc directement tracer la courbe A=f(CF), ce qui conduit à :
A=1,625.104.CF
La concentration en dichlore dans l'eau est tout simplement la valeur de CF pour A=0,15.
Autre remarque : je travaille sur mon bureau avec deux écrans ; envoyer un message par question ne me gêne pas mais il est exact que, si tous les intervenants faisaient ainsi, il y aurait risque de saturation du forum...
Merci beaucoup pour vos réponses et je prend note pour la prochaine fois d'envoyer toutes mes réponses en un seul message.
Merci beaucoup pour vos réponses et je prend note pour la prochaine fois d?envoyer toutes mes réponses en un seul message.
Alors, on ne se sent pas heureux d'avoir proposé ses pistes
?Autre remarque : je travaille sur mon bureau avec deux écrans ; envoyer un message par question ne me gêne pas mais il est exact que, si tous les intervenants faisaient ainsi, il y aurait risque de saturation du forum...
De ce côté-là, les serveurs du forum sont robustes, c'est surtout pour ceux qui sont sur smartphone ou tablette : ça peut être plus difficile s'il faut faire défiler plusieurs messages
Bonne soirée à vous deux
Annuler
connectez vous