La problématique de l’eau potable Des millions d’hommes, dans les pays défavorisés, meurent encore, chaque année, pour avoir bu de l’eau non potable. Avoir de l’eau potable chez soi, comment est-ce possible ?

Aspect (couleur, turbidité, viscosité) RESSEMBLANCES ET DIFFERENCES ENTRE LES DIFFERENTES EAUX Les eaux qui nous entourent, que nous consommons ou non, sont de natures différentes. COMMENT LES DIFFERENCIER ? Eau distillée Eau du robinet Volvic Contrex Hepar ou Vichy St Yorre Eau de rivière Aspect (couleur, turbidité, viscosité) incolore trouble Goût aucun Légèrement chlorée Aucun goût prononcé Un certain goût Un goût salé

Photographies présentant l’aspect de chacune de ces eaux

Quelles eaux buvons nous. Qu’est ce qui les différencie Quelles eaux buvons nous ? Qu’est ce qui les différencie ? Que contiennent-elles ? Exemple du test d’identification des ions chlorure Cl- présents dans certaines eaux à l’aide du nitrate d’argent

Résultats des tests d’identification de certains ions Formule de l’ion identifié. Chlorure Cl- Calcium Ca2+ Sulfate SO42- Magnésium Mg2+ Couleur du précipité. Blanc qui noircit blanc Réactif. Nitrate d’argent Oxalate d’ammonium Chlorure de baryum Hydroxyde de sodium Eau du robinet. X Eau Hepar. x Eau Contrex. Eau de Volvic. Eau distillée.

Parmi les différentes eaux que nous buvons toutes contiennent des sels minéraux. Elles sont difficilement différenciables par leur goût mais peuvent être différenciées par leurs compositions minérales, c’est-à-dire par la présence d’ions caractéristiques. La présence de certains de ces ions pouvant être mise en évidence par de simples tests chimiques.

Comment mettre en œuvre une mesure de la qualité de l’eau Plusieurs paramètres interviennent dans la mesure de la qualité de l’eau, on peut citer : • Les paramètres organoleptiques : couleur, saveur, odeur et transparence • Les paramètres physico-chimiques : température, pH et conductivité électrique , ● Les paramètres en substances indésirables paramètres limite de potabilité pH entre 6,5 et 9 total pesticides < 0,5 µg/L ion plomb Pb2+ < 10 µg/L ion calcium Ca2+ pas de limite ion magnésium Mg2+ <50 mg/L ion sodium Na+ <150 mg/L ion sulfate SO42- <250 mg/L ion chlorure Cl- < 200 mg/L ion nitrate NO3-

Détermination par exemple du pH pour différentes eaux à l’aide du pH-mètre. Le pH permet de déterminer l’acidité ou la basicité de l’eau: •Si le pH est < 7 , l’eau est acide . •Si le pH est = 7 , l’eau est neutre . •Si le pH est > 7, l’eau est basique.

Résultats des expériences Les eaux étudiées Indication de l’étiquette pH- mètre Eau du robinet / 7,6 Eau de Contrex 7,3 Volvic 7 7,5 Hépar L’eau de Contrex, comme toutes les eaux minérales à un pH très proche de la neutralité. Elles sont donc pour la plupart potables par rapport à la détermination du pH.

La technique du dosage est souvent utilisée. Détermination de la teneur en substances pour différentes eaux à l’aide de différentes techniques. Il est possible de vérifier la potabilité de notre eau du robinet en contrôlant la teneur en mg/L de certaines substances. La technique du dosage est souvent utilisée. pHmètre Solution titrante Solution à doser + qq gouttes d’indicateur de potassium Agitateur Barreau Potenceee

Exemple 1: Dosage en ion chlorure Cl- de l’eau de Vichy St-Yorre et de l’eau du robinet

Résultats des expériences Volume de nitrate d’argent versé V1 Une solution étalon de chlorure de sodium (eau salée) est utilisée pour ce dosage pour laquelle la teneur en ions chlorure est parfaitement connue Résultats des expériences Solutions Teneur en Cl-(en mg. L-1 ) Volume de nitrate d’argent versé V1 (en mL) NaCl (solution Etalon) 355 10.3 Vichy 314 9.1 Robinet 4 0.1 Le résultat trouvé 314 mg.L-1 en ion chlorure est en accord aux erreurs de mesure près avec l’indication portée par l’étiquette de l’eau de Vichy (322 mg. L-1 ) ce qui permet de valider la fiabilité de cette technique. D’après les critères de potabilité en ions chlorure, l’eau du robinet est potable.

Exemple 2 : Dosage des ions Ca2+ et Mg2+ de l’eau du robinet

Résultats des expériences EDTA Une solution appelée EDTA est utilisée pour ce dosage VEDTA VEDTA Teneur en Ca2+ et Mg2+ (mg. L-1 ) Eau de Contrex (Solution étalon) 15,4mL 542mg. L-1 Eau du Robinet 2,5mL (542 x 2,5) / 15,4 88mg. L-1 D’après les critères de potabilité concernant les ions calcium et magnésium, ils semble que l’eau du robinet testée soit potable.

Détermination en ions nitrate dans l’eau L’eau est parfois polluée par des « nitrates » ce qui la rend impropre à la consommation et donc non potable sauf si la teneur en ions nitrate NO3- respecte les critères de potabilité. Ils sont présents à l’état naturel dans le sol et solubles, ils pénètrent dans le sol et les eaux souterraines et se déversent dans les cours d’eau. Mais ils sont aussi apportés de manière synthétique par les engrais. Ils sont l’une des causes de la dégradation de l’eau. Comment les identifier et mesurer leur teneur ?

Identification des ions nitrates. On ajoute à l’eau que l’on désire tester dans un tube à essai, une solution de permanganate de potassium (K+; MnO4-) de couleur violette acidifiée avec quelques gouttes d’acide sulfurique concentré. Après agitation, la solution devient incolore en présence d’ions nitrate

Résultats des expériences Solutions Test Nitrate de potassium + Eau distillée - Eau du robinet Lee test effectué sur l’eau du robinet comme pour l’eau distillée révèle qu’il n’y a pas d’ions nitrate. En effet dans chacun des cas la coloration violette persiste .

Détermination de la teneur en ions nitrate Il est possible de mesurer la teneur en ions nitrate à l’aide de bandelettes tests utilisées pour connaître la qualité d’une eau d’un aquarium. Tremper, 1 seconde, dans de l'eau du robinet ou dans l’eau issue de la station d’épuration la bandelette test, la secouer au dessus de l’évier afin d’éliminer l’eau qui s’écoule. Au bout de 60 secondes, comparer la couleur des deux dernières taches à la gamme de la boite.

Résultats des expériences La mesure à l’aide des bandelettes révèle une présence faible d’ions nitrate dans l’eau du robinet et dans l’eau issue de la station d’épuration (concentration massique en ions nitrate inférieure à 10 mg.L-1 ). L’eau du robinet respecte les critères de potabilité en ions nitrate

QUELLES SONT LES DIFFERENTES ETAPES DE LA POTABILISATION D’UNE EAU ? Le traitement des eaux s’effectue dans des usines communément appelées stations de potabilisation et débute par un pompage en nappe ou en rivière. Le schéma classique de ce traitement comprend plusieurs étapes.  Le dégrillage et le tamisage  La floculation et la décantation  La filtration sur sable  La filtration avec charbon actif

 Le dégrillage et le tamisage Les débris et les déchets solides, plus ou moins volumineux, sont retenus par des grilles ou des tamis qui sont plus fins.

La floculation et la décantation Après ajout d’une solution de sulfate d’aluminium, les particules en suspension, non retenues par les tamis, forment des flocons (floculation), plus gros et plus lourds, qui se déposent par décantation.

L’eau récupérée est pratiquement limpide  La filtration sur sable L’eau traverse une couche de sable ou un nano filtre qui retient les dernières particules en suspension. L’eau récupérée est pratiquement limpide

 La filtration avec charbon actif Cette propriété du charbon actif permet d’éliminer les odeurs et goûts désagréables. Filtration avec charbon actif L’eau obtenue est potabilisée

Comment obtenir de l’eau potable à partir d’eau de mer ? Dans certains pays, il est nécessaire de rendre l’eau de mer potable. Le procédé de dessalement le plus direct est la distillation.