Controle de qualité par dosage

Pages: 13 (3088 mots) Publié le: 17 mars 2013
TS 2012-2013 Physique-Chimie

Agir – Défis du XXIème siècle Ch2. Contrôle de qualité par dosage

Remarque : l’‛absorbance se mesure à l’‛aide d’‛un spectrophotomètre, qui doit être réglé à une longueur d’‛onde de travail correspondant au maximum d’‛absorption de la solution colorée. 3.3. Détermination de la concentration
Spectre d’‛absorption d’‛une solution de bleu de méthylène c = 2,0.10-5mol.L-1

Exemple : Dans l’‛exemple donné précédemment, l’‛absorbance de la solution de sirop de menthe de concentration en bleu patenté inconnue est égale à Amenthe = 0,95. 1. Méthode graphique Par lecture graphique, à Amenthe = 0,95 correspond une solution de concentration Cmenthe = 6,2 μmol.L-1. 2. Méthode analytique L’‛équation de la droite est A = 0,153.C avec C en μmol.L-1, donc A , donc C0,153

C menthe

A menthe 0,153

C menthe
Cmenthe

0 ,95 0 ,153 = 6,2 μmol.L-1.

4. Dosage conductimétrique On utilise cette technique lorsque l’‛espèce chimique à doser est une espèce ionique.

4.1. Courbe d’‛étalonnage On trace ci-contre une courbe d’‛étalonnage représentant les variations de la conductivité en fonction de la concentration C à partir des solutions de concentrationconnue. Cette courbe montre que l’‛absorbance la conductivité σ est, pour de faibles concentrations, proportionnelle à la concentration C, c’‛est la loi de Kohlrausch.
Courbe d’‛étalonnage associée aux solutions étalon en chlorure de sodium : droite passant l’‛origine d’‛équation σ = 1,14.10-1.C

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4.2. Loi de Kohlrausch La conductivité σ d’‛un ion X en solution traduit sa capacité à conduire le courant électrique. Elle dépend de sa nature, de la température et de sa concentration molaire. Pour des faibles concentrations (inférieures à 10-2 mol.L-1), la conductivité est proportionnelle à sa concentration effective :
Ion Ammonium Argent Baryum Calcium Carbonate Chlorure Cuivre(II)Fer II Fer III Hydroxyde Lithium Magnésium Nitrate Oxonium Plomb NH4+ Ag+ Ba2+ Ca2+ CO32ClCu2+ Fe2+ Fe
3+ -

en mS.m2.mol-1, à 25°C 7,3 6,2 12,7 11,9 13,9 7,6 10,8 10,8 20,4 19,8 3,9 10,6 7,1 35,0 13,9 5,0 16,0 10,6

Tout comme l’‛absorbance, la conductivité est une grandeur additive, aussi, si la solution possède plusieurs ions en solution, la conductivité est la somme des conductivités detous les ions présents en solution.

HO

Li+ Mg2+ NO3H3O
+

Pb2+ Na+ SO42Zn2+

Exemple : Calcul de la conductvité d’‛une solution de sulfate de fer III de concentration en soluté apporté C = 1,0.10-3 mol.L-1 On dresse le tableau de concentrations associé à l’‛équation de dissolution du sulfate de fer III dans l’‛eau : Fe2(SO4)3 (s)  2 Fe3+ (aq) + 3 SO42- (aq) CI. C 0 0 CF 0 2C 3C Laconductivité de la solution s’‛écrit : σ = Fe 3 .[Fe3+] + SO 2 .[SO42-]
4

Sodium Sulfate Zinc

σ=

Fe

3

x 2C + +3

SO 4

2

x 3C ).C avec C en mol.m-3 : C = 1,0.10-3 mol.L-1 = 1,0 mol.m-3

σ = (2

Fe 3

SO 4 2

AN : σ = (2x20,4.10-3 + 3x16,0.10-3).1,0 σ = (2x20,4.10-3 + 3x16,0.10-3).1,0 σ =8,9.10-2 S.m-1

Remarque : La conductivité d’‛une solution se mesure à l’‛aided’‛un conductimètre étalonné. Le conductimètre est constitué d’‛une électrode contenant deux plaques en métal placées en regard, qui mesure la conductance G (en siemens S), inverse de la résistance de la portion de solution située entre les deux plaques.

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Schéma d’‛un conductimètre

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Laconductance est : - inversement proportionnelle à la surface S des deux plaques et proportionnelle à l’‛écart L entre les plaques, grandeurs dépendant de la cellule de mesure et - proportionelle à la conductivité qui dépend des caractéristiques de la solution (nature des ions, température). Ainsi, la conductance G est proportionnelle à la conductivité σ :

4.3. Détermination de la concentration...
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