Expérience : que contient l'eau?
Introduction aux tests de potabilité de l'eau courante et de filtration de l'eau du Huangpu:
Nous avons essayé dans le cadre de notre TPE de déterminer la qualité de l'eau courante à Shanghai. De mutliples expériences ont été realisées durant les mois de décembre et de janvier pour juger la potabilité de l'eau et aboutir à un résultat précis. Voici donc ci-dessous un descriptif des expériences que nous avons réalisées.
Pré-requis: "Une eau potable est une eau présentant la qualité requise pour être consommée par la population sans porter atteinte à sa santé.
Elle ne doit contenir , ni substances chimiques , ni agents pathogènes en quantité dangereuse.
Elle doit etre agréable à boire. Pour cela elle doit être limpide, fraiche, sans être froide( 10 C à 15 C), renfermer de l'air dissout et des matières minérales dissoutes en petites quantités. La couleur, l'odeur et la saveur sont les paramétres organoleptiques, enfin elle ne doit pas coroder les matériaux qui la véhicule. "source , Enseignement Scientifique Hachette Education.
Nos expériences ont été réalisées en nous basant sur les normes de potabilité de l'eau courante de l'OMS, l'Organisation Mondiale de la Santé, et non celle de l'Union européenne , pour pouvoir comparer nos résultats à l'échelle mondiale, bien que les normes ne varient pas énormément. De plus les données de l'OMS ont été mises à jour en 2006, plus récemment que les deux autres, qui datent de 1998 pour l'Union Européenne. Voici un tableau qui indique les valeurs réglementaires à respecter pour chaque composant.
Tableaux des normes de potabilité de l'Organisation mondiale de la santé et tiré de Enseignement scientifique, Hachette éducation
Après notre rencontre avec Veolia, nous avons décidé de tester l’eau du robinet du lycée. Ainsi nous pouvions vérifier la propreté de l’eau et nous rendre compte de sa composition.
Pour cela, nous avons testé la présence de plomb, de fer, de nitrate, de phosphate dans l’eau brute du robinet (c’est-à-dire qu’elle venait directement du robinet et nous n’avions effectué aucune modification). Nous n’avons obtenu aucun résultat positif qui permettait de prouver la présence de ces ions dans l’eau du robinet non concentrée.
Nous avons alors concentré de l’eau du robinet pour obtenir des résultats plus précis. Nous avons donc concentré 5 L d’eau du robinet pour obtenir 100 mL de d’eau (donc concentré 50 fois l’eau de départ) après avoir fait chauffer ces 5 L pour récupérer des résidus solides.
Voici donc le protocole :
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Remplir plusieurs fois une éprouvette graduée (1 L) d’eau du robinet pour remplir précisément 5 béchers (1 L dans chaque bécher).
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A l’aide de 5 chauffe-eaux, faire chauffer chaque bécher (pendant 1h30)
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Observation d’un léger jaunissement de l’eau
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Concentration de l’eau des 5 béchers par la laborantine en un volume de 100 mL
Nous avons obtenu un bécher rempli d’une eau jaunâtre et comportant une couche de résidus.
Résultat du test de phosphate sur l'eau du robinet non concentrée (incolore)
Deux béchers contenant respectivement de l'eau du robinet et de l'eau du robinet concentrée
Béchers vus du dessus
Après avoir concentré l’eau, nous avons de nouveau testé la présence des différents ions. Pour cela, nous avons prélevé des échantillons d’eau dans plusieurs tubes à essais et y avons ajouté quelques gouttes de réactifs. Après agitation, nous avons attendu plus ou moins longtemps en fonction de l’ion que nous voulions mettre en évidence.
En utilisant différents réactifs chimiques , spécifiques à chacun des ions testés , nous avons pu en fonction des teintes obtenues connaitre approximativement la concentration en ions de ces solutions. Il faut cependant savoir que ces tests ne sont pas précis, ils nous permettent de prouver la présence d'ions en fonction de la couleur de la solution après agitation. Certains composés ont été également mis en évidence par le biais de réaction de précipitation.
L'analyse des résultats obtenus, nous a permis de prouver la présence de fer, de nitrate et de phosphate et une légère présence de plomb. Nous avons aussi testé le potentiel hydrogène (pH) pour savoir si l'eau du robinet était plutôt acide, neutre ou basique. Après avoir testé l'acidité de l'eau, nous avons obtenu la couleur la plus sombre sur l'échelle de teinte (bleu). Nous avons donc voulu tester la basicité de l'eau et nous avons de nouveau obtenu la couleur la plus sombre (bleu foncé, noir). Ainsi, le pH de l'eau est d'à peu près 8,5 (à peu près comme celui de l'eau de mer) : elle est donc basique.
Test de l'acidité de l'eau concentrée
Test de la basicité de l'eau concentrée
Résultats des tests sur l'eau concentrée
Tableau récapitulant les résultats des expériences
Conclusion :
Suite à nos expériences, nous avons pu mettre en evidence (voir tableau des résultats obtenus) qu'il y a des ions phosphate, nitrate, fer et plomb et nous a permis d'apprécier la basicité de l'eau. Ces résultats ont été obtenus après concentration de 5 L d’eau du robinet en 100 mL.
Les résultats obtenus sont donc minimes, c'est à dire que la concentration de ces différents élements est donc extrêmement faible, et leur quantité peut donc être considérée comme négligeable. Nous pouvons donc dire que l'eau du robinet du Lycée français à Qingpu est potable car elle répond aux normes de potabilité.
Cependant, sur le long terme, on pourrait considérer que l'accumulation et la possible fixation de ces élements (c'est à dire si l'organisme ne les élinime pas), en particulier concernant la présence de métaux lourds, seraient suscesptible d'être sources de problèmes sanitaires : cancers ou atteinte du systeme nerveux .
Couleur de la solution (verte) après le test de pH pour de l'eau du robinet non concentrée
Résultat du test nitrate sur de l'eau concentrée
Bécher de 2 L remplit d'eau du robinet sur un chauffe-eau
Résultat du test phosphate sur de l'eau concentrée
Effet de certaines substances sur la santé :
source : Enseignement scientifique, Hachette éducation