TP 2 [PDF]

Zitiervorschau

TP02 :Mesure de la conductivité électrique. Introduction : La conductivité électrique traduit la capacité d'une solution aqueuse à conduire le courant électrique. Cette notion est inversement proportionnelle à celle de résistivité électrique. L'unité de mesure utilisée est le Siemens par mètre (S/m). La conductivité d'une solution dépend de la nature des ions présents et de leurs concentrations. Plus la concentration en ions dans la solution sera importante, plus la conductivité sera élevée. La conductivité électrique peut être utilisée pour contrôler la qualité : 1. Des eaux de surface. 2. Des eaux dans la distribution de l'eau et les stations de traitement. 3. Des eaux résiduaires.

But de TP : Mesurer la conductivité électrique de l’eau, c'est-à-dire sa capacité à transporter le courant électrique, soit sur le terrain, soit au laboratoire sur des échantillons d’eau prélevés.

Principe de TP : La mesure est basée sur le principe du pont de Wheatstone, en utilisant comme appareil de zéro un galvanomètre ou une image cathodique.

Matériel utilisé : Conductimètre, Electrode, Capteur de température.

Réactifs : Quatre échantillons.

Le fonctionnement du conductimètre : Un conductimètre est un appareil permettant de mesurer la conductivité d'une solution. Il est constitué de deux parties : un boîtier électronique qui affiche la valeur de la conductivité et d'une cellule qui mesure cette valeur. La mesure de la conductivité se fait en courant alternatif pour éviter la polarisation des

électrodes. L'appareil mesure la tension aux bornes d'une cellule plongeant dans la solution à étudier et l'intensité du courant qui y circule. G=1/R=σ/K G est la conductance en S, R est la résistance en Ω et K est la constante de cellule en m. Pour une cellule donnée, la conductance et la conductivité sont donc proportionnels. -L'appareil peut afficher la conductance ou directement la conductivité. Pour étalonner le conductimètre on peut utiliser des solutions étalons ou des solutions dont la conductivité est connue. En général on utilise une solution KCL.

Mode d’opératoire :  On allume l’appareil et on l’étalonne avec une solution KCL de concentration connue.  On met l’électrode dans l’échantillon et on lit la conductivité sur l’appareil en (ms/cm) ou (us/cm).  Rincer l'électrode après chaque mesure.

Les résultats obtenus : Tableau du résultat de la conductivité et la température : Echantillon 1 2 3 4

Conductivité 1361 Us 17,53 Us 5,85 ms 4,62 ms

Température 23 °C 24°C 25°C 25°C

1)Calcul de la minéralisation : Méthode de calcule Minéralisation = K × Conductivité Avec :

K : Un coefficient. Minéralisation en mg/l Conductivité en US/Cm

Il existe une relation entre la teneur en sels dissous d'eau et sa conductivité : Conductivité uS/cm

Minéralisation mg/l

Conductivité< 50 uS/cm

1.365079. conductivité

Conductivité [50 à 166] uS/cm

0.947658. conductivité

Conductivité [166-333] uS/cm

0.769574. conductivité

Conductivité [333-833] uS/cm

0.715920. conductivité

Conductivité [833-10000] uS/cm

0.758544. conductivité

Conductivité > 10000 uS/cm

0.850432. conductivité

Dans nos calculs nous avons pris k =1,365079 dans E2 et 0,758544 dans les autres échantillons et nous avons convertis les valeurs de la conductivité de ms en μS. Echantillon

Conductivité

Température (°C) Minéralisation mg/l

E1

1361 μS

23

1032,378

E2

17,53 μS

24

23,929

E3

5850 μS

25

4437,482

E4

4620 μS

25

3504,473

2)L’effet de la température sur la conductivité : La conductivité est dépendante de la température ; si la température augmente la conductivité augmente aussi. Ce phénomène s'explique par le fait que la mobilité des ions augmente à cause de la diminution de la viscosité du milieu. Ce ci provoque bien que le transport de courant soit solidaire du transport de courant est solidaire du transport de matière.

3)Classification des eaux : Echantillon 01 : Qualité médiocre mais eau utilisable. Echantillon 02 : Qualité bonne. Echantillon 03 : Minéralisation excessive. Echantillon 04 : Minéralisation excessive.

Conclusion : D’après notre expérience on a pu déterminer la conductivité électrique. La mesure de la conductivité est une méthode extrêmement répandue et utile, tout particulièrement dans des applications de contrôle de la qualité. Voici quelques exemples de ce qu’offre la mesure de la conductivité : surveillance de la pureté des eaux, contrôle des eaux potables et des eaux utilisées dans la fabrication de produits, estimation du nombre total d'ions dans une solution ou encore mesure directe des composants.