Mesure de la concentration
Lorsque la concentration d'une solution est inconnue, il est possible de la déterminer par différentes méthodes. Une de ces méthodes est le dosage par étalonnage.
Dosage par étalonnage
Pré-requis
Afin de réaliser un dosage par étalonnage il est important de connaître plusieurs choses :
- le soluté dissout dans la solution de concentration inconnue
- une propriété de la solution de concentration inconnue ou une grandeur physique mesurable (couleur, conductivité, masse volumique, etc), qui dépend de la quantité de ce soluté en solution
Exemple : Si le soluté dissout est le sulfate de cuivre II, la solution se colore en bleu. Plus il y a de sulfate de cuivre dissout en solution, plus la solution se colore en bleu.
Préparation de la gamme étalon
On prépare une série de solutions, avec le même soluté et solvant que la solution de concentration inconnue. Il est indispensable de connaître les concentrations des différentes solutions préparées. On nomme ces solutions des solutions étalons et elles forment ensemble une gamme étalon.
Mesures à effectuer
Il faut mesurer pour chaque solution étalon, la grandeur physique identifiée précédemment. Il faut également mesurer cette grandeur physique pour la solution de concentration inconnue.
Déterminer la concentration inconnue
Pour déterminer la concentration inconnue, il faut comparer la mesure de la grandeur physique de la solution de concentration inconnue, avec les mesures effectuées pour toutes les solutions de concentrations connues.
De manière approximative, on peut déterminer un encadrement de la valeur de la concentration inconnue.
Exemple : si la couleur de la solution de concentration inconnue se situe entre les couleurs de deux solutions de concentrations connues, alors la concentration inconnue est une valeur située entre les deux valeurs de concentrations connues. Ainsi dans l'exemple ci-dessous, on observe que la couleur du tube contenant la solution de concentration en masse
De manière plus précise, on peut modéliser la relation qui existe entre la grandeur physique mesurée et la concentration des solutions de concentration connues. On peut alors déterminer plus précisémment, par exemple graphiquement, la valeur de la concentration inconnue.
Exemple : Dans l'exemple ci-dessous, une grandeur physique a été mesurée (ordonnées) pour chaque solutions d'une gamme étalon et donc pour différentes concentrations (abscisses). Ce sont les points bleus. On observe qu'il existe une relation entre la grandeur physique et la concentration car on peut modéliser ces mesures par une droite. C'est la droite verte, appelée courbe d'étalonnage. Pour déterminer la concentration inconnue d'une solution, il suffit donc de lire graphiquement à quelle concentration correspond la mesure de la grandeur physique pour la solution de concentration inconnue. C'est la construction graphique rouge.
