Analyse de l’Eau Potable
Comprendre l’Analyse de l’Eau Potable
Dans cette activité, tu vas jouer le rôle d’un chimiste analysant 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.
Tu as reçu les résultats de plusieurs échantillons d’eau et tu dois 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
Exercice :
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 en moles de nitrate par litre pour chaque échantillon
Pour trouver la concentration molaire de nitrates dans chaque échantillon, nous devons d’abord convertir la masse des nitrates en grammes, calculer le nombre de moles, puis utiliser la formule de concentration molaire.
Formule pour le nombre de moles, \( n \):
\[ n = \frac{m}{M} \]
où \( m \) est la masse en grammes et \( M \) est la masse molaire en g/mol.
- Masse molaire du nitrate (NO\(_3^-\)) = 62 g/mol
- Volume des échantillons = 1 L
Échantillon A : 40 mg de nitrates
- Convertissons la masse en grammes : \( 40 \, \text{mg} = 0.040 \, \text{g} \)
Calculons les moles :
\[ n = \frac{0.040 \, \text{g}}{62 \, \text{g/mol}} \] \[ n = 0.000645 \, \text{moles} \]
Concentration molaire :
\[ C = \frac{0.000645 \, \text{moles}}{1 \, \text{L}} \] \[ C = 0.000645 \, \text{M} \]
Échantillon B : 55 mg de nitrates
- Convertissons la masse en grammes : \( 55 \, \text{mg} = 0.055 \, \text{g} \)
Calculons les moles :
\[ n = \frac{0.055 \, \text{g}}{62 \, \text{g/mol}} \] \[ n = 0.000887 \, \text{moles} \]
Concentration molaire :
\[ C = \frac{0.000887 \, \text{moles}}{1 \, \text{L}} \] \[ C = 0.000887 \, \text{M} \]
Échantillon C : 48 mg de nitrates
- Convertissons la masse en grammes : \( 48 \, \text{mg} = 0.048 \, \text{g} \)
Calculons les moles :
\[ n = \frac{0.048 \, \text{g}}{62 \, \text{g/mol}} \] \[ n = 0.000774 \, \text{moles} \]
Concentration molaire :
\[ C = \frac{0.000774 \, \text{moles}}{1 \, \text{L}} \] \[ C = 0.000774 \, \text{M} \]
2. Comparaison avec la norme réglementaire
La norme réglementaire est de 50 mg/L. Pour voir si les échantillons respectent cette norme, nous comparons les masses initiales des nitrates dans chaque échantillon à cette limite.
- Échantillon A : 40 mg/L — Inférieur à la limite, donc acceptable pour l’eau potable.
- Échantillon B : 55 mg/L — Supérieur à la limite, donc non acceptable sans traitement.
- Échantillon C : 48 mg/L — Inférieur à la limite, donc acceptable pour l’eau potable.
Réflexion supplémentaire
Les nitrates à haute concentration peuvent causer des problèmes de santé, notamment la méthémoglobinémie chez les nourrissons.
Les villes peuvent réduire les concentrations de nitrates dans l’eau potable en utilisant des processus tels que la dénitrification,
l’osmose inverse ou les échangeurs d’ions. Il est crucial de surveiller et de traiter l’eau pour éviter les risques pour la santé publique et maintenir l’environnement sûr.
Analyse de l’Eau Potable
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