Étude en la teneur de calcium de divers liquides

Étude de la teneur en calcium de
divers liquides
Par : Nicolas Filion et Jack Tan
Équipe #20
Projet d’intégration en Sciences de la Nature,
Activité B,
Collège Jean-de-Brébeuf, session H2005.
Mots-clés
Calcium, os, ostéoporose, alimentation, EDTA, dosage,
organisme,
Résumé
• Le calcium a été découvert en 1808 par Humphry Davy.
Son numéro atomique est 25 et sa masse molaire,
40.08g/mol. Une de ses principales caractéristiques est
qu’il réagit fortement avec l’eau et avec les halogènes à
une température élevée.
• Concernant sa présence dans l’alimentation, le calcium
est contenu en grande quantité dans les produits
laitiers, en faible quantité dans les fruits et légumes et
en quantité négligeable dans la plupart des autres
aliments. D’ailleurs, diverses composantes contenues
dans les aliments solubilisent ou insolubilisent le Ca.
Entre autres, la vitamine D essentielle à l’absorption du
Ca.
• Les rôles du calcium dans l’organisme sont multiples.
En effet, il intervient dans les contractions musculaires,
les conductions nerveuses, les coagulations sanguines,
le remaniement de nos os, ainsi que la régulation du
pH.
• Le calcium permet aux cellules telles que l’ostéoblaste
de former des dépôts osseux qui formeront les os. De
plus, l’ostéoclaste, une autre cellule osseuse, digère nos
os pour libérer les ions de calcium dans le sang, dans le
but d’assurer avec l’ostéoblaste l’homéostasie dans les
os.
• La calcémie est la concentration sanguine de calcium.
Elle se situe entre 90 et 105 mg/litre de sang. Nous
sommes en situation d’hypercalcémie lorsque la
concentration est supérieure a 105, et en situation
d’hypocalcémie lorsqu’elle est inférieure a 90.
• L’ostéoporose est une maladie de l’os qui consiste en
une faible densité de tissus osseux dans l’os. Le risque
de fracture des os est donc augmenté. Cette maladie
affecte 1,4 million de Canadiens et coûte au
gouvernement 1,3 milliard de dollars par année.
Plusieurs facteurs sont responsables de l’ostéoporose.
Entre autres, il y a l’alimentation faible en calcium, l’âge
avancé, le manque d’activité physique, la baisse
hormonale et le tabagisme.
• La molécule d’EDTA, ou l’Éthylène-di-amino-tétraacétique, peut former un complexe avec le calcium et
d’autres métaux. Elle permet par le dosage de
déterminer la quantité de calcium dans différentes
substances.
Démarche et résultats de recherche
 Le but de notre démarche était d’évaluer les différentes
quantités de calcium présentes dans diverses boissons,
en vue de pouvoir comparer ces résultats avec les
valeurs théoriques présentées sur ces mêmes boissons.
 En utilisant l’EDTA, une molécule permettant de
déterminer la concentration de calcium dans un liquide,
nous avons utilisé la méthode de dosage. En fait, nous
avons dilué la poudre d’EDTA dans de l’eau et la
solution résultante a été versée dans une burette.
Ensuite, nous avons fait un dosage avec un erlenmeyer
contenant le liquide à analyser, du polyvinyl alcool et du
NaOH 50%.
 Ainsi, nous avons réussi à déterminer la quantité de
calcium dans les liquides suivants : eau distillée, eau du
robinet, eau de source, lait de vache, lait de soya.
 RÉSULTATS : Par le tableau ci-dessous, on voit que la
teneur en calcium des aliments que nous avons analysés
n’ont aucun intervalle de cohérence avec les valeurs
théoriques, ce qui est un indicateur du fait qu’il y a
plusieurs causes d’erreur dans notre expérience.
 Ces causes d’erreur sont : Une difficulté à voir le
changement de couleur lors du dosage et le fait que
l’EDTA forme des complexes avec d’autres ions
métalliques potentiellement présents dans les liquides
analysés, ce qui fausse les valeurs que nous obtenons.
Tableau 1 :Teneur en calcium de divers liquides
Liquide analysé
Résultat théorique (mg)
Résultat expérimental(mg)
Eau distillée
0,0
--36,4
313,0
335,4
0,0
14,7 ± 1,2
32,1 ± 1,5
334,0 ± 10,0
350,7 ± 9,8
Eau du robinet
Eau de source
Lait de vache
Lait de soya
Conclusion
Bref, notre but a été atteint : nous avons pu déterminer les
quantités expérimentales de calcium dans les différentes
substances. Cependant, ces résultats ne s’avèrent pas aussi
exacts que l’on aurait espéré. Étant donné que l’EDTA réagit
avec d’autres ions métalliques et que la couleur de sa dosage
est difficilement interprétable, nos résultats s’éloignent des
valeurs théoriques.
Images et graphiques
Graphique 1 : Quantité de calcium dans 250 mL de divers liquides
Quantité de calcium dans 250 mL de divers liquides
400,0
350,7
350,0
335,4
334,0
313,0
Quantité de calcium (mg)
300,0
250,0
200,0
Valeurs expérimentales
Valeurs théoriques
150,0
100,0
50,0
32,1 36,4
14,7
0,0
0,0
0,0
Eau distillée
Eau robinet
Eau source
Lait de vache
Lait de soya(enrichi)
Graphique 2: Quantité de calcium par âge au Canada
1600
1400
1200
1000