les eaux de consomation
LES EAUX de consommation
Dans l’eau que nous buvons, il n’y a pas que des molécules d’eau, il y a aussi des ions qui résultent de la dissolution des terrains traversés : ce sont les sels minéraux, indispensables à la vie.
Quand on porte une eau à ébullition, les molécules d’eau s’échappent en vapeur, et il reste un dépôt solide : le résidu sec provenant des sels minéraux
Il existe quatre types d’eaux de consommation : l’eau minérale, l’eau de source, les eaux de boissons ou eaux de table et l'eau du robinet.
Eaux minérales : eau souterraine de composition stable, captée et conditionnée à la source, propre à la consommation sans traitement et utilisée à des fins thérapeutiques.
Eaux de source : eau souterraine de composition qui peut varier, captée et conditionnée à la source, propre à la consommation sans traitement et n'ayant pas de propriété thérapeutique reconnue.
Eau du robinet : elle est potable, c'est-à-dire qu'elle répond à certains critères.
Eaux de tables : il peut s'agir d'eau du robinet vendue en bouteille, mais plus couramment de l'eau purifiée qui n'a pas le goût de chlore car elle n'a pas subi le traitement contre les contaminations microbiennes dues au passage dans les canalisations.
L’eau distillée a un goût très fade, elle ne contient pas (ou très peu) d’ions.
Les eaux minérales ont toutes un goût plus ou moins marqué que l’on apprécie ou que l’on n’apprécie pas. Ce goût provient de leur composition minérale spécifique mais surtout de l’espèce majoritaire.
Il est très difficile de reconnaître un ion à son goût si ce n’est l’ion sodium qui donne à l’eau un goût salé.
Les étiquettes que l’on trouve sur les bouteilles d’eau indiquent souvent leur pH. Le pH permet de déterminer l’acidité ou la basicité de l’eau.
Si pH < 7 alors l’eau est acide
Si pH = 7 alors l’eau est neutre
Si pH > 7 alors l’eau est basique
Le pH se détermine à l’aide de papier pH (comparaison de la couleur prise par le papier trempé dans l’eau et d’une échelle de teinte) ou se mesure à l’aide d’un pH-mètre (lecture directe sur l’appareil.
Toutes les eaux minérales ont un pH très proche de la neutralité.
La détermination d’un pH à l’aide d’un pH-mètre est plus précise.
Les eaux gazeuses ont un pH inférieur à 7 : elles son légèrement acides du fait de CO2.
Dans deux tubes à essais, on verse 1 mL de liqueur de savon. On ajoute dans le premier tube environ 5 mL d’eau de Volvic et dans le deuxième tube environ 5 mL d’eau de Contrex, puis on agite ces 2 tubes de la même manière
On observe que la quantité de mousse formée avec l’eau de Contrex est inférieure à celle formée avec l’eau de Volvic.
L’eau de Contrex est plus dure que l’eau de Volvic. Une eau dure mousse difficilement en présence de savon.
Le dépôt de calcaire dans les canalisations, dans les appareils, est dû aux ions calcium Ca2+ et magnésium Mg2+ que contient l’eau. Plus la proportion de ces ions dans l’eau sera grande, plus elle sera dite calcaire ou dure.
Le degré hydrotimétrique (°TH ou °F) ou dureté de l’eau est proportionnel à la concentration en ions calcium et magnésium. Un degré français équivaut à 4 mg de calcium par litre et à 2,4 mg de magnésium par litre.
Valeur comprise entre 0 et 10°F : eau très douce
Valeur comprise entre 10 et 20°F : eau douce
Valeur comprise entre 20 et 30°F : eau moyennement dure
Valeur comprise entre 30 et 40°F : eau dure
Valeur supérieure à 40°F : eau très dure
Le degré hydrotimétrique idéal est compris entre 15°F et 25°F.
L’eau dure n’a pas d’effets nocifs sur la santé, au contraire puisqu'elle apporte des ions Ca et Mg. La dureté de l’eau se constate principalement par la formation de dépôts insolubles avec les savons (« l’eau ne mousse pas ») et par l’entartrage des circuits d’eau chaude. L’eau dure est désagréable pour la peau et modifie le goût des aliments.
Une eau trop douce peut présenter des inconvénients pour la santé du fait de la dissolution des métaux des canalisations tels que le fer ou le plomb et qui seront alors ingérés par notre organisme. Ces eaux présentent également un risque de corrosion pour les canalisations. Elles sont aussi très riches en ions sodium. Dans les résines utilisées pour adoucir les eaux, on peut avoir proliférations bactériennes.
Conclusion : La dureté d’une eau dépend de la teneur ou concentration des ions calcium et magnésium. Cette dureté s’exprime en degré hydrotimétrique (°TH) : 20°TH constitue la limite entre une eau douce et dure (degré supérieur alors à 20). Une eau dure n’est en rien nocive mais elle engendre quelques désagréments (dépôt de tartre, sensation d’une eau rêche, savon moins moussant …) c’est pour cela qu’on adoucit souvent une eau trop dure. On utilise alors un procédé qui échange ces ions par des ions sodium : c’est une résine échangeuse d’ions.
Le but du dosage est la détermination de la concentration en ions hydrogénocarbonate de l’eau d’Evian ou Contrex. Cette concentration sera exprimée en milligramme par litre (mg/L) et pourra être comparée à l’indication de l’étiquette.
Nous allons réaliser le dosage des ions hydrogénocarbonate de l’eau d’Evian par une solution d’acide chlorhydrique en présence de vert de bromocrésol-rhodamine (BCR) qui est un indicateur coloré.
On dispose de trois solutions :
une solution A de concentration connue en ions hydrogénocarbonate : 300 mg/L
une solution B : un échantillon d’eau minérale d’Evian
une solution diluée d’acide chlorhydrique (C = 0,01 mol.L-1)
On détermine à la burette, le volume Va de solution A nécessaire pour faire changer de couleur l’indicateur coloré présent dans 10 mL de solution d’acide chlorhydrique et le volume Vb d’eau minérale qui, dans les mêmes conditions, arrive au même résultat apparent.
Mode opératoire ou protocole :
Placer 10 mL de solution d’acide chlorhydrique dans un bécher et ajouter quelques gouttes de BCR.
Remplir la burette avec la solution de référence A, ajuster le niveau au zéro.
En homogénéisant le mélange à l’aide de l’agitateur magnétique, faire couler doucement la solution A dans le bécher jusqu’au changement de couleur de l’indicateur coloré.
Noter le volume ajouté : Va = 23 mL
Après avoir rincé la burette à l’eau distillée, recommencer la manipulation en remplaçant la solution A par l’eau minérale B.
Noter le volume ajouté : Vb = 19,7 mL
Exploitation des résultats :
La quantité d’ions HCO3- est la même dans Va mL de A que dans Vb mL de B donc la masse d’ions HCO3- est la même dans Va mL de A que dans Vb mL de B.
Dans 1 L de solution A il y a 300 mg d’ions HCO3-
Dans 1 mL de A il y a 300/1000 = 0,3 mg d’ions HCO3-
Dans Va = 23 mL de A il y a 0,3 ´ 23 mg d’ions HCO3- = 6,9 mg
Dans Vb = 19,7 mL de B il y a donc aussi 6,9 mg d’ions HCO3-
Dans 1 mL d’eau d’Evian il y a 6,9/19,7 mg = 0,35 mg
donc 1000 mL d’eau d’Evian, il y a 0,35 ´ 1000 = 350 mg
La concentration en ion hydrogénocarbonate de l’eau d’Evian est égale à :
C = 350 mg.L-1
Dans la documentation, il y a d’indiqué 357 mg.L-1.