N°2

Matériel :

- 1 conductimètre

- 1 becher de 100mL

- 2 bechers de 500mL

- un congélateur

- un récipient de 1L

- du sel de cuisine

- de l'eau douce

- un erlenmeyer 100mL

- une balance de précision

- une cuillère

- un bain mari

- un thermomètre

But :

Montrer que la salinité de l'eau a une influence sur sa densité, ainsi que son gel.

Protocole :

1^ere étape => courbe d'étalonnage :

Remplir l'erlenmeyer de 100mL d'eau douce, puis transvaser dans le becher. A l'aide d'une balance de précision et d'un verre de montre préalablement tarré, peser 1g de sel puis le diluer dans les 100mL d'eau. Mesurer la conductance puis et la température (utile plus tard). Peser une nouvelle fois 1g de sel puis le diluer dans l'eau : nous avons maintenant une eau a 2g de sel pour 100mL, soit 20g/L. Mesurer la conductance. Reproduire cette opération en pesant :

-1.6g (concentration en sel de l'océan : 3.6 g/100mL)

-0.4g (4g/100mL)

-1g (5g/mL)

A chaque fois, noter la conductance.

2^ere étape => eau glacée :

Remplir le récipient de 1L d'eau douce puis y diluer 36.5g de sel. Laisser au congélateur environ 2 heures. A la sortie du congélateur, extraire l'eau gelée et la mettre dans un becher de 500mL, tout comme l'eau résiduelle. Les laisse chauffer à la même température que celle qui à été notée pour la courbe d'étalonnage. Mesurer ensuite la conductance.

Résultats :

1ere étape :

1g/L 14.71 mS/cm 17.°c

2g/L 29.3 mS/cm 17.°c

3.65g/L 45.1 mS/cm 17.°c

4g/L 56.8 mS/cm 17.°c

5g/L 66.4 mS/cm 17.°c

D'apres cette courbe, la concentration de sel dans l'eau et la conductance sont proportionnelles. Cette courbe servira à mesurer la concentration de sel lors de la mesure de conductance de l'eau résiduelle et de l'eau gelée.

La concentration de sel normale de l'océan Atlantique est donc de 36.5g/L, on l'appellera C₀.

2^ere étape :

Pour cette deuxième partie, nous avons préparé notre eau salée la veille, puis le matin, cette même eau a été mise au congélateur. 2 heures plus tard, notre solution était prête et la proportion d'eau et de glace était sensiblement la même.

Nous avons tout de même procédé a des relevés a basse température :

Eau résiduelle : 36.8mS/cm à 2.7°C

Eau gelée : 20.2mS/cm à -1.7°C

La différence est déjà présente, mais nous faisont tout de même d'autres mesures à la température de la 1ere étape pour déterminer avec précision la concentration de sel.

Nous avons donc récupéré l'eau gelée, mise dans un becher de 500mL, puis réchauffée cette eau grâce a un bain mari a environ 17°C. Tout en contrôlant la température avec un thermomètre, nous procédions de même avec l'eau résiduelle.

Une fois les 2 solutions a environ 17°C nous avons pus mesuré :

Eau résiduelle : 54.4mS/cm à 18.4°C

Eau gelée : 39.2mS/cm à 18.6°C

Les températures sont en moyenne plus élevés de 1°C, mais les résultats sont très claires :

La conductance, donc la concentration en sel, est beaucoup plus élevée dans l'eau résiduelle que dans l'eau préalablement congelée.