Index sur la dureté de l’eau

Version pdf

Résumés : Titre hydrotimétrique ou TH ou dureté de l’eau

A mémoriser : 1 TH = 10-4

mol.L-1

de Ca2+

et de Mg2+

(il faut ajouter les concentrations molaires de ces 2 ions

bivalents)

Annales DTMS sur la dureté de l’eau

Diaporamas :

Définitions de la dureté :

1 - On l’appelle encore le titre hydrotimétrique (TH): il s’exprime en degré français ( ° f ).

Le titre hydrotimétrique exprime la quantité d’ions calcium Ca 2+

et magnésium Mg 2+

contenus dans

l’eau.

Un TH de 1 ° f correspond à 10 g de carbonate de calcium CaCO3 dans 1 m3

d’eau.

En France l’eau a en moyenne un TH > 15 ° f.

Une eau dure ne mousse pas et entartre les canalisations. Elle présente des inconvénients mais n’est pas

nocive.

On peut mettre en évidence la dureté d’une eau avec de l’eau savonneuse.

2 - La dureté d’une eau est une indication sur la concentration en ions calcium : Ca2+

et

magnésium Mg2+

. Elle s’exprime de diverses façons :

2 - 1 On peut comme pour n’importe quelle espèce ionique dissoute donner cette

concentration en mol.L-1

.

Elle sera alors notée : [Ca2+

] et [Mg2+

]. Cette notation n’est jamais utilisée

dans la vie courante mais en sciences si !

2– 2 La deuxième convention de notation est très liée à la première : elle consiste à

exprimer cette concentration en millimole par litre, (mmol/L) elle est alors notée N ou

C. Voir http://www.ac-

nice.fr/physique/doc/lycee/1erL/eau1/eval_eaux_minerales_1L.pdf

La définition du TH se déduit de la définition précédente : ° 1 TH = 10-1

N ou C

= 10-4

mol.L-1

. Donc le D (en°TH) = 10 N ou 10 C.

2 – 3 La troisième façon d’exprimer la dureté d’une eau est la notation utilisant le

degré hydrotimétrique français : ° TH ou °f.

A noter que les eaux usuelles ont un TH compris entre 0 et 50. (si le TH est nul, cela signifie

que l’eau considérée ne contient aucun ion calcium et magnésium).

A l’inverse, on estime que si le TH est supérieur à 30 l’eau est considérée comme dure.

Les eaux naturelles

Mesure de la dureté de l’eau – collège

TH : Titre hydrotimétrique : http://zawe.free.fr/index.htm

Calcul de la dureté d’une eau minérale :

Il s’agit de transformer les concentrations massiques lues sur les étiquettes en concentrations molaires

Il faut diviser la concentration massique en ion Ca2+

exprimée en mg.L-1

par 40 000 car la masse

molaire du calcium est 40 g.mol-1

Il faut diviser la concentration massique en ion Mg2+

exprimée en mg.L-1

par 24 000 car la masse

molaire du calcium est 24 g.mol-1

Puis ajouter les 2 quotients : attention ce sont des nombres très petits ; il faut garder tous les chiffres en

mémoire de votre calculette et écrire 6 décimales.

La dureté est égale au résultat de cette addition multipliée par 10 000 ou bien déplacer la virgule de 4

rangs vers la droite.

Ce calcul peut-être programmé sous Excel :

Analyse de 203 eaux minérales sous Excel et en htm et fichier de calcul de la dureté sous Excel

– en html – en pdf

Retrouvez les formules de calculs

Vérifier vos calculs en comparant les teneurs en Ca et Mg

Attention si vous avez déjà les concentrations en mol ou millimol par litre il faut supprimer les 2

divisions du départ …

Interprétation des résultats :

Les eaux peuvent être classées en familles de dureté. Les intervalles de dureté de chaque famille

dépendent des auteurs.

On peut retenir cette classification :

Source : http://e.m.c.2.free.fr/durete.htm

Dureté en °F Dureté

en mg/l de CaCO3

Qualification

de l'eau

0 - 3 0 - 30 très douce

3 - 6 31 - 60 douce

6 - 12 61 - 120 moyennement douce

12 - 18 121 - 180 dure

> 18 > 180 très dure

Ou bien celle-ci :

Source : livre de physique Chimie TSMS Nathan p54 :

Le degré hydrotimétrique : °TH correspond à 0,1 mol.m-3

d’ions Ca2+

ou Mg2+

1 m-3

= 1 000 L => 0,1 mol.m-3

= 0,000 1 mol.L-1

= 10-4

mol.L-1

Valeur comprise entre : 0 et 9 TH = eau

très douce

9 et 18 TH = eau

douce

18 et 27 TH = eau

moyennement dure

27 et 36 TH = eau

dure

36 et 45 TH = eau

très dure

Valeur supérieure à 45 TH = eau

extrêmement dure

Adoucisseurs d’eau : principe sous Excel : sources : http://pravarini.free.fr/Program01.htm

http://pravarini.free.fr/TraitEPspecif.htm

Inconvénients d’une eau trop dure pour le lavage : DTMS 2008 exercice 3

Elle présente des inconvénients mais n’est pas nocive.

Elle nécessite plus de lessive.

Elle rend le linge rêche moins souple et difficile à repasser

Elle entartre les machines à laver ce qui accroît la consommation d’énergie pour chauffer l’eau

Elle entartre les canalisations.

Elle ne mousse pas

http://ww3.ac-creteil.fr/Colleges/94/ffromondfresnes/spip/Enseignements/AtelierSciences/durete_eau.pdf

http://www.cnrs.fr/cw/dossiers/doseau/decouv/potable/dureDouc.html

Il n’y a aucun danger à boire une eau dure lorsqu’on est en bonne santé. Contrairement à ce qui est souvent affirmé, la présence d’ions calcium dans l’eau aurait même tendance à diminuer le risque de formation de calculs rénaux. Cependant, une eau trop dure peut présenter des inconvénients d’utilisation. L’eau dure diminue en effet les propriétés détergentes des lessives et savons qu’il faut utiliser en plus grande quantité. Par ailleurs, son usage en agriculture augmente la concentration de sels dans les sols et favorise leur stérilisation. Enfin, certains sels, en particulier le calcaire, peuvent se déposer, sous une forme solide appelée tartre, sur les parois des canalisations, des ballons d’eau chaude ou des chaudières. À l’inverse, une eau trop douce est une eau corrosive qui ronge les parois des canalisations favorisant la formation de fuites. Or les bactéries se développent préférentiellement aux points de fuite et de corrosion. En outre, la corrosion augmente la concentration en cuivre, étain ou plomb de l’eau, suivant le matériau dont sont faites les conduites, toutes substances nocives à la consommation. Une eau trop douce est donc une eau qui contribue à la dégradation de la qualité de l’eau dans les canalisations. Pour à la fois protéger les équipements de l’encrassement et maintenir la qualité de l’eau lors de sa distribution, l’eau doit donc être juste assez dure pour qu’une couche protectrice de carbonate de calcium se dépose sur les parois des canalisations, les isolant de l’eau transportée.

http://www.sedif.com/eau_chez_moi/avantages_eau_dure.html

http://ile-de-france.sante.gouv.fr/santenv/eau/param/durete.htm

http://galano.unblog.fr/parametres-caracteristiques-de-leau/eau-douce-eau-dure/

Exercices :

Libre bleu et notamment la page 255 en jpeg et en pdf et page 256 : voir également les corrigé des

annales BEP chimie pp 255-258

Sujet 1L : html – pdf

Travaux pratiques :

TP sur la dureté de l’eau & en pdf

Identification des ions et calcul du TH par MT : en pdf

Poussée d’Archimède : scans

http://www.hellopro.fr/Analyses-de-la-durete-de-l-eau-2010520-fr-1-feuille.html Thmètre, …

http://ft.mixp.homelinux.net/index.php/secondecapsp capture

La dureté de l’eau en ligne :

http ://e.m.c.2.free.fr/durete.htm Cours

http ://fr.wikipedia.org/wiki/Duret%C3%A9_de_l’eau L’encyclopédie

interactive

http ://www.senat.fr/rap/l02-215-2/l02-215-271.html Au Sénat

http ://www.ecoconso.be/article45.html

Consommateurs

http ://chimie.scola.ac-paris.fr/Sitedechimie/chi_exp/dosage_complexo/durete_eau.htm TP

http ://www.ac-nice.fr/physique/doc/lycee/1erL/eau1/eval_eaux_minerales_1L.pdf TH des eaux

minérales – capture

http ://wwwedu.ge.ch/po/eet/infoped/disciplines/Chimie/www/PROTOCOLES/PROTOCOLES2/19.pdf

-----------------------------------------------------------------------

http ://www.ville-haguenau.fr/ taper EAU Un industriel

http://www.ville-haguenau.fr/fr/vivre-a-haguenau/votre-eau/informations-pratiques/index.html

http://www.ville-

haguenau.fr/fileadmin/user_upload/fichierspdf/eau/analyse_eau_2008.pdf

Extraits de l’analyse de l’eau :

Retrouvez par le calcul le TH de cette eau

-----------------------------------------------------------------------

Voir aussi :

Le répertoire sur l’eau et son index

Des Etiquettes d’eaux minérales

Index :

Index math – Index Sciences - Arborescence en sciences

chimie – eau – sciences – concentrations -

Accueils :

2006 – 2007 – 2008 – 2009 – 2010 – 2011 – 2012

Actualisation en septembre 2011