Titre hydrotimétrique ou TH ou dureté de l`eau A mémoriser : 1 TH

Index sur la dureté de l’eau
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Résumés : Titre hydrotimétrique ou TH ou dureté de l’eau
A mémoriser : 1 TH = 10-4 mol.L-1 de Ca2+ et de Mg2+ (il faut ajouter les concentrations molaires de ces 2 ions
bivalents)
Annales DTMS sur la dureté de l’eau
Diaporamas :
Définitions de la dureté :
1 - On l’appelle encore le titre hydrotimétrique (TH): il s’exprime en degré français ( ° f ).
Le titre hydrotimétrique exprime la quantité d’ions calcium Ca
2+
et magnésium Mg
2+
contenus dans
l’eau.
Un TH de 1 ° f correspond à 10 g de carbonate de calcium CaCO 3 dans 1 m3 d’eau.
En France l’eau a en moyenne un TH > 15 ° f.
Une eau dure ne mousse pas et entartre les canalisations. Elle présente des inconvénients mais n’est pas
nocive.
On peut mettre en évidence la dureté d’une eau avec de l’eau savonneuse.
2 - La dureté d’une eau est une indication sur la concentration en ions calcium : Ca 2+ et
magnésium Mg2+. Elle s’exprime de diverses façons :
2 - 1 On peut comme pour n’importe quelle espèce ionique dissoute donner cette
concentration en mol.L-1 .
Elle sera alors notée : [Ca2+] et [Mg2+]. Cette notation n’est jamais utilisée
dans la vie courante mais en sciences si !
2– 2 La deuxième convention de notation est très liée à la première : elle consiste à
exprimer cette concentration en millimole par litre, (mmol/L) elle est alors notée N ou
C. Voir http://www.acnice.fr/physique/doc/lycee/1erL/eau1/eval_eaux_minerales_1L.pdf
La définition du TH se déduit de la définition précédente : ° 1 TH = 10-1 N ou C
= 10-4 mol.L-1. Donc le D (en°TH) = 10 N ou 10 C.
2 – 3 La troisième façon d’exprimer la dureté d’une eau est la notation utilisant le
degré hydrotimétrique français : ° TH ou °f.
A noter que les eaux usuelles ont un TH compris entre 0 et 50. (si le TH est nul, cela signifie
que l’eau considérée ne contient aucun ion calcium et magnésium).
A l’inverse, on estime que si le TH est supérieur à 30 l’eau est considérée comme dure.
Les eaux naturelles
Mesure de la dureté de l’eau – collège
TH : Titre hydrotimétrique : http://zawe.free.fr/index.htm
Calcul de la dureté d’une eau minérale :
Il s’agit de transformer les concentrations massiques lues sur les étiquettes en concentrations molaires
Il faut diviser la concentration massique en ion Ca2+ exprimée en mg.L-1 par 40 000 car la masse
molaire du calcium est 40 g.mol-1
Il faut diviser la concentration massique en ion Mg 2+ exprimée en mg.L-1 par 24 000 car la masse
molaire du calcium est 24 g.mol-1
Puis ajouter les 2 quotients : attention ce sont des nombres très petits ; il faut garder tous les chiffres en
mémoire de votre calculette et écrire 6 décimales.
La dureté est égale au résultat de cette addition multipliée par 10 000 ou bien déplacer la virgule de 4
rangs vers la droite.
Ce calcul peut-être programmé sous Excel :
Analyse de 203 eaux minérales sous Excel et en htm et fichier de calcul de la dureté sous Excel
– en html – en pdf
Retrouvez les formules de calculs
Vérifier vos calculs en comparant les teneurs en Ca et Mg
Attention si vous avez déjà les concentrations en mol ou millimol par litre il faut supprimer les 2
divisions du départ …
Interprétation des résultats :
Les eaux peuvent être classées en familles de dureté. Les intervalles de dureté de chaque famille
dépendent des auteurs.
On peut retenir cette classification :
Source : http://e.m.c.2.free.fr/durete.htm
Dureté en °F
Dureté
en mg/l de CaCO3
Qualification
de l'eau
0-3
0 - 30
très douce
3-6
31 - 60
douce
6 - 12
61 - 120
moyennement douce
12 - 18
121 - 180
dure
> 18
> 180
très dure
Ou bien celle-ci :
Source : livre de physique Chimie TSMS Nathan p54 :
Le degré hydrotimétrique : °TH correspond à 0,1 mol.m-3 d’ions Ca2+ ou Mg2+
1 m-3 = 1 000 L => 0,1 mol.m-3 = 0,000 1 mol.L-1 = 10-4 mol.L-1
Valeur comprise entre :
0 et 9 TH
très douce
9 et 18 TH
douce
18 et 27 TH
moyennement dure
27 et 36 TH
dure
36 et 45 TH
très dure
Valeur supérieure à 45 TH
extrêmement dure
=
eau
=
eau
=
eau
=
eau
=
eau
=
eau
Adoucisseurs d’eau : principe sous Excel : sources : http://pravarini.free.fr/Program01.htm
http://pravarini.free.fr/TraitEPspecif.htm
Inconvénients d’une eau trop dure pour le lavage : DTMS 2008 exercice 3
Elle présente des inconvénients mais n’est pas nocive.
Elle nécessite plus de lessive.
Elle rend le linge rêche moins souple et difficile à repasser
Elle entartre les machines à laver ce qui accroît la consommation d’énergie pour chauffer l’eau
Elle entartre les canalisations.
Elle ne mousse pas
http://ww3.ac-creteil.fr/Colleges/94/ffromondfresnes/spip/Enseignements/AtelierSciences/durete_eau.pdf
http://www.cnrs.fr/cw/dossiers/doseau/decouv/potable/dureDouc.html
Il n’y a aucun danger à boire une eau dure lorsqu’on est en bonne santé.
Contrairement à ce qui est souvent affirmé, la présence d’ions calcium dans l’eau aurait même tendance
à diminuer le risque de formation de calculs rénaux.
Cependant, une eau trop dure peut présenter des inconvénients d’utilisation. L’eau dure diminue en effet
les propriétés détergentes des lessives et savons qu’il faut utiliser en plus grande quantité. Par ailleurs,
son usage en agriculture augmente la concentration de sels dans les sols et favorise leur stérilisation.
Enfin, certains sels, en particulier le calcaire, peuvent se déposer, sous une forme solide appelée tartre,
sur les parois des canalisations, des ballons d’eau chaude ou des chaudières.
À l’inverse, une eau trop douce est une eau corrosive qui ronge les parois des canalisations favorisant la
formation de fuites. Or les bactéries se développent préférentiellement aux points de fuite et de
corrosion. En outre, la corrosion augmente la concentration en cuivre, étain ou plomb de l’eau, suivant le
matériau dont sont faites les conduites, toutes substances nocives à la consommation. Une eau trop
douce est donc une eau qui contribue à la dégradation de la qualité de l’eau dans les canalisations.
Pour à la fois protéger les équipements de l’encrassement et maintenir la qualité de l’eau lors de sa
distribution, l’eau doit donc être juste assez dure pour qu’une couche protectrice de carbonate de
calcium se dépose sur les parois des canalisations, les isolant de l’eau transportée.
http://www.sedif.com/eau_chez_moi/avantages_eau_dure.html
http://ile-de-france.sante.gouv.fr/santenv/eau/param/durete.htm
http://galano.unblog.fr/parametres-caracteristiques-de-leau/eau-douce-eau-dure/
Exercices :
Libre bleu et notamment la page 255 en jpeg et en pdf et page 256 : voir également les corrigé des
annales BEP chimie pp 255-258
Sujet 1L : html – pdf
Travaux pratiques :
TP sur la dureté de l’eau & en pdf
Identification des ions et calcul du TH par MT : en pdf
Poussée d’Archimède : scans
http://www.hellopro.fr/Analyses-de-la-durete-de-l-eau-2010520-fr-1-feuille.html
http://ft.mixp.homelinux.net/index.php/secondecapsp
capture
La dureté de l’eau en ligne :
http ://e.m.c.2.free.fr/durete.htm
http ://fr.wikipedia.org/wiki/Duret%C3%A9_de_l’eau
interactive
http ://www.senat.fr/rap/l02-215-2/l02-215-271.html
http ://www.ecoconso.be/article45.html
Consommateurs
http ://chimie.scola.ac-paris.fr/Sitedechimie/chi_exp/dosage_complexo/durete_eau.htm
Thmètre, …
Cours
L’encyclopédie
Au Sénat
TP
http ://www.ac-nice.fr/physique/doc/lycee/1erL/eau1/eval_eaux_minerales_1L.pdf
TH des eaux
minérales – capture
http ://wwwedu.ge.ch/po/eet/infoped/disciplines/Chimie/www/PROTOCOLES/PROTOCOLES2/19.pdf
----------------------------------------------------------------------http ://www.ville-haguenau.fr/
taper EAU
Un industriel
http://www.ville-haguenau.fr/fr/vivre-a-haguenau/votre-eau/informations-pratiques/index.html
http://www.villehaguenau.fr/fileadmin/user_upload/fichierspdf/eau/analyse_eau_2008.pdf
Extraits de l’analyse de l’eau :
Retrouvez par le calcul le TH de cette eau
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Voir aussi :
Le répertoire sur l’eau et son index
Des Etiquettes d’eaux minérales
Index :
Index math – Index Sciences - Arborescence en sciences
chimie – eau – sciences – concentrations Accueils :
2006 – 2007 – 2008 – 2009 – 2010 – 2011 – 2012
Actualisation en septembre 2011