DTR 03 fabriquer un densimètre

DOCUMENT DE TRAVAIL POUR L’ELEVE – DTR 03
Maison de la baie – relais de Vains
Comment mesurer la quantité de sel dissout dans l’eau
L’énigme de Saint-Léonard
Au début du XIXème siècle, les
sauniers de Saint-Léonard devaient
disposer d’une grande quantité de
bois pour fabriquer le sel de
l’Avranchin. Des gabares, bateaux
à fond plat, empruntaient alors les
fleuves de la Sée ou la Sélune pour
livrer leur cargaison de bois à
Saint-Léonard, petit village de la
baie du Mont-Saint-Michel.
Un jour, après avoir livré son bois,
un marchand décide de remonter la Sée avec une cargaison de tangue, sable calcaire très
fin servant d’engrais. Voulant profiter au mieux de son voyage, il décide de charger au
maximum sa gabare pour vendre ensuite sa cargaison aux paysans de la vallée de la Sée.
Observant la scène, le saunier de Saint-Léonard lui conseille de vider une partie de son
chargement car, selon lui, le bateau coulera dès son arrivée dans la rivière. Le patron de
la gabare continue à remplir son bateau puis, profitant de la marée montante, rentre dans
la Sée. La navigation est prudente car l’eau arrive à quelques centimètres du bord du
bateau. A hauteur d’Avranches, le courant de marée faibli et le patron est obligé d’utiliser
de longue perche pour avancer dans la rivière. Peu de temps après, le bateau coule et le
pauvre homme revient à la nage sur les berges.
Pourquoi le saunier de Saint-Léonard a mis en garde le patron de la gabare et comment
savait-il que son bateau coulerait arrivé dans la rivière ?
Recherche d’une réponse à cette énigme (indice) : Le passage de l’eau de mer de la baie à
l’eau douce de la rivière est la clé de l’énigme.
1ère expérience : Faire rechercher la salinité moyenne d’un litre d’eau de mer (réponse :
environ 36 grammes par litre) puis ajouter cette même quantité de sel dans un litre d’eau
douce en remuant l’eau afin de dissoudre complètement le sel. Plonger dans cette eau un
récipient (un verre long à jus de fruit par exemple) (Schéma 1). Rajouter lentement à
l’intérieur du verre de l’eau ou du sable de manière à ce que le rebord affleure la surface
de l’eau (Schéma 2).
SCHEMA 1
SCHEMA 2
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2ème expérience : Récupérer le récipient et son chargement d’eau ou de sable. Plonger le dans
un litre d’eau contenant 180 grammes de sel. Que se passe-t’il ?
3ème expérience : Plonger de nouveau le récipient dans un litre d’eau douce. Que se passe-t-il ?
Ces premières expériences nous amènent à comprendre pourquoi la gabare chargée de
sable flottait encore dans l’eau de mer puis a rapidement coulé à son arrivée dans l’eau
douce de la rivière. Ces premières expériences peuvent également, et sur le même
principe, nous conduire à fabriquer un instrument permettant de mesurer la quantité de
sel dissout contenu dans un liquide.
Je fabrique mon densimètre
Matériel nécessaire : une paille en plastique, une petite boule
de pâte à modeler de la taille d’un petit pois, un marqueur
indélébile de couleur sombre, un bac profond avec un litre
d’eau douce.
Fabrication du densimètre : une des extrémités de la paille est
bouchée et lestée par la pâte à modeler. Attention, la paille doit
toujours flotter. Le densimètre est presque construit.
1ère expérience : plonger la paille lestée dans un récipient d’eau
douce. Retirer la paille de l’eau et marquer d’un trait le niveau
laissé par l’eau sur la paille.
2ème expérience : Ajouter à l’eau douce 20 grammes de sel puis
remuer l’eau pour dissoudre l’ensemble du sel. Plonger la paille puis marquer d’un trait
le nouveau niveau laissé par l’eau sur la paille.
3ème expérience : Répéter l’opération avec 35 grammes de sel par litre (salinité moyenne de la
mer) puis à 50 grammes, 100 grammes, 150 grammes, 200 grammes, 250 grammes.
Attention, les quantités rajoutées se cumulent avec celles déjà présentes dans l’eau !
4ème expérience : Essayer d’observer à partir de quelle quantité, il n’est plus possible de
dissoudre le sel dans l’eau. Attention, la quantité maximale de sel dissout dans l’eau varie
avec la température de l’eau.
J’utilise mon densimètre
Le densimètre est maintenant étalonné et marqué. Il suffit maintenant de préparer un
liquide salé quelconque. Le densimètre vous indiquera la proportion de sel contenu dans
l’eau. S’il n’est pas assez précis, il est possible de répéter les opérations en rajoutant du sel
de 20 grammes en 20 grammes. A votre venue à la Maison de la baie de Vains, il vous
sera proposé de tester votre densimètre.
Direction des Sites et Musées Départementaux
Conseil général de la Manche
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