Les supers nanas

Les supers nanas

Séance du 24/01/18

Nous avons réalisé un programme sur Arduino branché sur notre circuit et à notre spectophomètre. Le programme code en bits. Nous avons donc réalisé 3 variables:

*L'une codant pour une solution d'eau opaque

*L'une codant pour une solution d'eau peu opaque

*L'une codant pour une solution d'eau transparente

Nous avons fait ça à la demande des professeurs, mais ce jour, le programme est terminé et fonctionnel. Cependant, ils nous ont dit que finalement il ne servirait pas dans l'immédiat. 

Nous avons de nouveau travaillé sur notre spectrophotomètre maison, en y incluant deux parois verticales, placées contre les cuves afin de limiter l'entrée de lumière et la diffusion des ondes lumineuses. 

  PROTOCOLE DOSAGE IONS NITRATES DANS L'EAU

1)      Dans un ballon de 150mL muni d’un réfrigérant à eau et placé sous une hotte, introduire un volume V₀=5.0mL d’eau polluée, une dizaine de copeaux de cuivre (aux alentours des 200mg) et 5mL d’acide sulfurique concentré.

2)       Chauffer le ballon jusqu’à une température de 80°C durant une heure. Après refroidissement, filtrer à l’aide d’un filtre, le contenu du ballon dans un erlenmeyer dans un mélange eau-glace.

3)       Verser environ 25 mL d’ammoniac. Il sera en excès. Transférer le mélange dans une fiole jaugée de 100 mL et remplir d’eau distillée jusqu’au trait de jauge.

4)      Dans une fiole jaugée de 50 mL, dissoudre 250 mg de sulfate de cuivre pentahydraté dans une solution d’ammoniac. 

      En mélangeant les copeaux de cuivre à l'acide sulfurique, nous allons trouver les ions nitrates. En calculant la concentration en ions Cu2+, nous aurons donc la concentration en ions nitrates. 

     Une question se pose quand même. De quelle quantité d'eau polluée avons nous besoin afin d'avoir une concentration assez importante en ions nitrates pour pouvoir mesurer l'absorbance avec le spectrophotomètre ? Il faut faire au minimum 5 solutions filles avec des volumes différents afin de pouvoir réaliser une courbe d'absorbance en fonction de la concentration

Pollution des eaux souterraines par les nitrates

Les nitrates sont les macropolluants les plus problématiques des eaux souterraines. S’ils existent à l’état naturel dans les nappes en faible quantité, leur concentration au-delà de 10 mg/l, atteste d’une pollution d’origine anthropique.

La fertilisation agricole et dans une  moindre mesure les rejets urbains, domestiques et industriels sont les causes des teneurs élevées mesurées dans les nappes. Ces dernières ne sont toutefois pas toutes égales face à ces pressions environnementales. Les nappes sous couverture argileuse épaisse, dites nappes captives, sont protégées des infiltrations et leurs teneurs en nitrates se maintiennent à des niveaux bas. Elles peuvent bénéficier de phénomènes de dénitrification, favorisés dans ces milieux confinés.

Concentration moyenne en nitrates dans les eaux souterraines

Les teneurs en nitrates les plus élevées se situent pour l’essentiel dans la moitié nord de la France, principalement au nord de la Bretagne, au nord de la région Nouvelle-Aquitaine et dans le Bassin parisien. Les nappes concernées couvrent 5,4 % du territoire, dont 1,2 % présentent les teneurs supérieures au seuil admissible pour l’eau potable.  

La présence de nitrates à des concentrations entre 25 et 40 mg/l affecte 37 % de la superficie de la métropole, délimitée en majorité par la moyenne montagne. En revanche, 27 % de superficie de la France, constituée majoritairement par la haute montagne et les territoires avec un sol sablo-argileux, témoignent d’une quasi absence de pollution.

Méthodologie:

La moyenne par unités hydrogéologiques est calculée à partir des données issues des réseaux de surveillance de la directive-cadre sur l’eau (DCE) : réseau de contrôle de surveillance (RCS) et réseau de contrôle opérationnel (RCO).
Si le réseau de contrôle de surveillance a pour vocation de donner une image patrimoniale de la contamination des eaux souterraines, le réseau de contrôle opérationnel a pour objectif le suivi de points d’eau dans des secteurs particulièrement contaminés. Ce dernier s’est enrichi des nombreuses stations de suivi notamment en 2013 et 2014 dans le bassin Artois-Picardie et Rhône Méditerranée Corse.

Classes de concentrations :

   - 10 mg/l est la teneur maximale naturelle en nitrates d’une nappe, sans pollution anthropique. Les autres seuils sont normés par les différentes directives européennes :

- 25 mg/l comme valeur guide,
- 40 mg/l comme seuil d’action,
- 50 mg/l comme seuil maximal pour un bon état des eaux souterraines, et également teneur maximale admissible pour l’eau destinée à la consommation humaine.

On pourra donc essayer avec une solution réalisée par nos soins contenant 10-25-40-50 et 70mg/l de nitrates afin d'obsever les différences. 

GAMME ETALON ?

MOL.L-1 à avoir ?

Liens: http://tatullisab.free.fr/laboratoire/7_Terminale%20S/2_Specialite/1-Eau/rds_dosage_spectro_nitrate2.pdf

http://www.statistiques.developpement-durable.gouv.fr/lessentiel/ar/2000/0/contamination-eaux-souterraines-nitrates-1.html