Analyse de l'eau – pH, solides dissous et distillation

SciencesMatière et matériaux11–12 ans

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Analysez l'eau du robinet, l'eau de mer, l'eau de pluie, l'eau de rivière et un échantillon inconnu comme en TP : mesurez le pH avec l'indicateur universel ou un pH-mètre, filtrez les solides en suspension, évaporez un volume connu dans une capsule pesée pour calculer pas à pas la masse de solides dissous (g/dm³), puis distillez l'échantillon et testez le distillat : pH ≈ 7, ébullition à 100 °C, aucun résidu. Montez mal le thermomètre ou l'eau de refroidissement pour voir ce qui ne va pas.

Leçon : Analyse et purification d'échantillons d'eau par distillation

Ce qu’elle montre

L'eau naturelle est un mélange : elle contient des sels et des gaz dissous, et parfois des solides insolubles. Le pH et la masse de solides dissous restant après l'évaporation d'un volume connu montrent en quoi les échantillons diffèrent. L'eau de mer contient environ 35 g/dm³ de solides dissous, l'eau du robinet bien moins de 1 g/dm³ et l'eau de pluie presque rien, mais elle est légèrement acide à cause du dioxyde de carbone dissous. La filtration ne retient que les particules insolubles. La distillation vaporise l'eau puis condense la vapeur en laissant les solides dissous : le distillat est pur (pH 7, ébullition à 100 °C, aucun résidu).

Mode d’emploi

Choisissez l'Échantillon, le Volume évaporé, pH par et Balance, et cochez Filtrer avant d'évaporer si vous le souhaitez. Suivez ensuite les boutons numérotés : mesurez le pH, filtrez, pesez la capsule vide, évaporez et pesez à nouveau, distillez, puis testez le distillat. Automatique fait toutes les étapes. Comparez les échantillons dans le tableau et le diagramme en barres, et essayez un Montage incorrect.

Paramètres modifiables

  • Échantillon d'eau Eau du robinet, Eau de mer, Eau de pluie, Eau de rivière (boueuse), Échantillon inconnu (aléatoire)
  • Volume d'échantillon évaporé 10–100 cm³
  • Filtrer l'échantillon avant d'évaporer
  • Méthode de mesure du pH Indicateur universel, pH-mètre
  • Résolution de la balance 0,01 g, 0,001 g
  • Montage de distillation Correct, Incorrect : réservoir du thermomètre dans le liquide, Incorrect : eau de refroidissement entrant en haut

Questions à explorer

  1. Pourquoi la filtration diminue-t-elle la masse de résidu de l'eau de rivière mais pas celle de l'eau de mer ?
  2. Pourquoi le réservoir du thermomètre doit-il être au niveau du tube latéral et non dans le liquide bouillant ?
  3. Quels trois résultats montrent que l'eau distillée recueillie est pure ?