Analyse de l’Eau Potable
Comprendre l’Analyse de l’Eau Potable
Vous êtes chimiste et vous devez analyser l’eau d’une rivière pour déterminer si elle peut être sécuritairement transformée en eau potable pour une petite ville. Le principal paramètre que tu mesureras est la concentration d’un contaminant chimique commun, le nitrate (NO3-), qui peut être dangereux pour la santé à haute concentration. Les normes réglementaires indiquent que l’eau potable ne doit pas contenir plus de 50 mg de nitrates par litre d’eau. Vous avez reçu les résultats de plusieurs échantillons d’eau et vous allez calculer leur concentration en nitrates pour voir si ces échantillons respectent les normes.
Données :
- Masse molaire du nitrate (NO3-) = 62 g/mol
- Volume des échantillons d’eau testés = 1 litre
- Masse de nitrate dans les échantillons (en milligrammes) : Échantillon A : 40 mg, Échantillon B : 55 mg, Échantillon C : 48 mg
Questions :
1. Calcul de la concentration en moles de nitrate par litre pour chaque échantillon:
- Utilise la formule de concentration molaire
- Convertis la masse de chaque échantillon de milligrammes en grammes avant de faire ton calcul.
2. Comparaison avec la norme réglementaire :
- Pour chaque échantillon, indique si la concentration en nitrates est inférieure à la limite réglementaire de 50 mg/L.
- Explique ce que cela signifie pour la possibilité d’utiliser cette eau comme eau potable.
Réflexion supplémentaire : Discute des conséquences possibles pour la santé et l’environnement si l’eau d’une rivière dépasse cette limite réglementaire de nitrates et comment les villes peuvent traiter ce problème.
Correction : Analyse de l’Eau Potable
1. Calcul de la concentration molaire \(C \;(\mathrm{mol/L})\) de nitrate dans chaque échantillon
Pour comprendre une réaction chimique, on s’intéresse au nombre de molécules (ou de « paquets ») présentes, pas seulement à leur poids. Imaginez que vous avez des boîtes de chocolats (chaque boîte contient 62 chocolats). Connaître le nombre de boîtes (moles) est plus utile que le poids total de chocolats.La concentration molaire indique le nombre de moles dissoutes dans un litre :
Formule
\[C = \frac{n}{V}\] où :
- n : nombre de moles (mol)
- V : volume de la solution (L)
Conversion de la masse
• Les masses sont données en mg, la formule nécessite des g.
\[m_{g} = \frac{m_{mg}}{1000}\]
• Résultat : Diviser par 1000 convertit mg → g (1000 mg = 1 g).
Échantillon A
Échantillon B
Échantillon C
2. Comparaison avec la norme réglementaire (50 mg NO3–/L)
Comparaison
• La norme indique 50 mg de nitrate par litre comme seuil maximum pour être considérée potable.
• Chaque échantillon contient une certaine masse de nitrate par litre, qu’on compare à 50 mg/L.
Échantillon A :
40 mg/L < 50 mg/L → conforme.Interprétation : comme la concentration est en dessous de la limite, l’eau peut être directement utilisée pour la consommation.
Échantillon B:
h5> 55 mg/L > 50 mg/L → non conforme.Interprétation : Le dépassement de la norme expose à un excès de nitrates, dangereux pour la santé ; un traitement est nécessaire.
Échantillon C :
48 mg/L < 50 mg/L → conforme.Interprétation : La teneur est juste en dessous du seuil, l’eau est potable sans autre traitement.
3. Réflexion supplémentaire
Conséquences sanitaires :
Les nitrates peuvent être transformés en nitrites dans le corps. Chez les nourrissons, cela empêche le sang de transporter efficacement l’oxygène, causant la méthémoglobinémie (« bébé bleu »). À long terme, une exposition élevée peut être associée à des risques de certains cancers et de troubles thyroïdiens.Conséquences environnementales
Un excès de nitrates favorise la croissance rapide des algues. Quand les algues meurent, leur décomposition consomme l’oxygène de l’eau, tuant poissons et invertébrés.Comment les villes peuvent réagir ?
1. Osmose inverse : l’eau est forcée à travers une membrane qui retient les nitrates.
2. Échange d’ions : des résines spéciales remplacent les ions nitrates par des ions moins nocifs.
3. Dénitrification biologique : des bactéries en milieu contrôlé convertissent les nitrates en azote gazeux inoffensif.
4. Adsorption sur charbon actif : même si cela est moins efficace seul, il est souvent combiné pour améliorer la qualité.
Chaque méthode a ses avantages et limites ; les stations de traitement choisissent souvent une combinaison pour garantir une eau potable sûre.
Analyse de l’Eau Potable
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