La mesure en chimie

La mesure en chimie
1)Pourquoi effectuer des mesures en chimie ?
1.1)Activité sur la qualité de l'air
Sur le site : http://www.atmo-france.org/ il est possible de consulter la qualité de l'air que nous
respirons.
L'indice de pollution ATMO
Tous les jours les reseaux de surveillance publient un indice de pollution (dit indice atmo)
compris entre 1 et 10, auquel correspondent de conseils de prudence pour la population sensible,
comme les enfants et les asthmatiques. Cet indice fondé sur la mesure de trois polluants principaux
: le dioxyde de soufre SO2, les oxydes d'azote NOx et l'ozone O 3, est maximaliste ; il est égal au
plus mauvais indice de ces poluants. Supposont que l'indice SO2 vaille 5, celui de NOx vaille 6 et
celui de O3 vaille 4 ; alors les reseaux de surveillance publient l'indice 6 correspondant à celui des
oxydes d'azote. Airparif dispose de 50 stations automatiques réparties autour de Paris. Elles
surveillent en continu la qualité de l'air respiré par 11 millions de Franciliens. (site Airparif :
http://www.airparif.asso.fr/)
Questions :
1)La concentration massique mesurée en ozone est de 30µg.m -3
Quelle est la valeur de la masse d'ozone présente dans 1litre d'air ?
Combien de molécule d'ozone y-a-t-il dans 1 litre d'air ?
Données : Constante d'Avogadro NA=6,022 .1023 mol-1 , masse molaire atomique de l'oxygène
16g.mol-1
Boulant Nicolas
2)Déterminer les sous indices pour chaque polluants, puis l'indice ATMO pour les deux cas dont
les résultats des mesures sont donnés dans le tableau suivant.
Cas
Moyenne des maximas en µg.m -3
Sous indices
Indice ATMO
SO2
NO2
O3
Cas 1
90
200
30
Cas 2
190
190
190
SO2
NO2
O3
Comment effectuer ces mesures ?
Chaque méthode de mesure respecte les normes nationales et internationales décrites par
l'Association française de normalisation (Afnor)
Les gazs recherchés ont la propriété d'absorber certains rayonnements caractéristiques :
L'ozone et le dioxyde de soufre absorbent des rayonnements dans l'ultraviolet.
L'oxyde de carbone absorbe des rayonnements dans l'infrarouge.
La mesure peut se faire en continue par une méthode
optique.
L'air à contrôler est aspiré au niveau du collecteur
sous l'action de l'aspirateur et acheminé par un tuyau
vers la cellule de mesure. Celle-ci est constituée d'un
émetteur de rayonnement et d'un récepteur, placés de
part et d'autre d'une chambre aux parois
transparentes.
A l'aide du récepteur, on mesure l'absorption du
rayonnement émis ( en comparant le rayonnement
reçu par le recepteur au rayonnement émis par
l'émetteur).
L'absorption pour une longueur d'onde donnée est fonction de la concentration de l'espèce
chimique absorbante. La mesure de cette absorption permet donc d'acceder auc concentrations
recherchées.
Questions:
1)A l'aide de tes cours retrouve la définition de la longueur d'onde. De quelles couleurs du
spectre visible de la lumière se rapprochent le plus les rayonnements infrarouges et ultraviolets ?
2)Quels sont les avantages d'une méthode optique par rapport à un méthodes chimique ?
3)Pourquoi peut-on avoir ici les résultats de l'analyse en temps réel ?
4)Quel est l'intérêt de cette rapidité d'acces au résultat dans le cas de la surveillance de l'air
d'une ville ?
Boulant Nicolas
Seuils des différents polluants intervenant dans la procé dure d'information et d'alerte du
public en cas d'épisode de pollution en île de france.
Polluants
Niveau d'information et de recommandantion:
Ce niveau comprend des actions d'information de la
NO2
O3
SO2
population, de recommandations sanitaires aux
Niveau d'information et
200
180
300
catégories de la population particulièrement sensibles, de recommandations
ainsi que des recommandations et des mesures visant
Niveau d'alerte
400
360
600
à réduire certaines de emissions polluantes.
-3
Ce niveau est déclenché lorsque le seuil d'information
Concentrations en µg.m
d'un des trois polluants est atteint, et ce sur trois sites.
Chaque seuil d'information correspond à un niveau de concentration d'un polluant dans
l'atmosphère au-delà duquel une exposition de courte durée a des effets limités et transitoires sur
la santée des catégories de la population particulièrement sensibles (enfants, personnes agées,
asthmatiques et insuffisants respiratoires chroniques)
(plus d'infos sur les effets de la pollution : http://www.atmo-france.org/air_effets.php)
Niveau d'alerte
Ce niveau comprend, outre les actions prévues au niveau d'infomation etde recommandation, des
mesures de restriction ou de suspension des activités concourant à la pollution, y compris, le cas
échéant, de la circulation des véhicules.
Ce niveau est déclanché lorsque le seuil d'alerte d'un des trois polluants est atteint ou risque de
l'être, et ce sur trois stations. Chaque seuil d'alerte correspond à un niveau de concentration d'un
polluant dans l'atmosphère au-delà duquel une exposition de courte durée présente un risque pour
la santée ou l'environnement.
Airparif est chargé par délégation des préfets des départements d'ile de France, de la détection des
dépassements des différents seuils relatifs à cette procédure. Airparif est chargé aussi de la
diffusion de communiqués de niveau d'information aux médias, via entre autre l'agence france
presse (AFP), ainsi qu'au grand public
Voici quelques liens qui te permettrons d'en savoir un peu plus :
Pour connaître l'indice atmo en région Aquitaine : http://www.airaq.asso.fr/
Pour en savoir un peu plus sur l'Asthme : http://fr.wikipedia.org/wiki/Asthme
Site d'autre dommaines de la vie courante ou la mesure en chimie est importante:
Conclusion :
Boulant Nicolas
2)Les différents types de mesures
2.1)Mesures présises ou approximatives
Exemple le contrôle d'alcolémie :
Lors d'un contrôle routier l'automobiliste peut être invité à souffler dans
un alcotest. La substance contenue à l'intérieur permet alors aux forces
de l'ordre de savoir si la limite du taux d'alcoolémie est dépassée ou non.
Si l'alcotest indique que le taux légal est dépassée (0,5gL -1 ) la loi
impose qu'une mesure plus précise soit effectuée. Dans ce cas les
forces de l'ordre peuvent utiliser un éthylomètre.
Conclusion :
Pour en savoir un peu plus sur la législation au sujet de l'alcool au volant :
http://www.securiteroutiere.equipement.gouv.fr/IMG/pdf/sric_depliant_alcool_BD_0504-2007.pdf
2.2)Mesure en continu ou non
Dans le paragraphe 1.1 nous avons évoqué la mesure de la quantité de polluants dans
l'atmosphère en région île de France. Cette mesure s'éffectue en continu pour avertir au plus vite
les personnes sensibles. Dans d'autres cas la mesure peut être faite par des prélèvement pontuels.
C'est le cas des mesures effectuées pour surveiller la qualité des eaux de baignade en piscine.
Pour en savoir un peu plus sur la réglementation en dordogne :
http://aquitaine.sante.gouv.fr/download/piscam24.pdf
2.3)Mesures destructives ou non
Exemple : la mesure de la teneur en oxygène
Mesure non destructive
Dans le cas d'une maladie bronchopulmonaires,
il peut être utile de mesurer la teneur en
dioxygène dans le sang. Il existe des capteurs
qui se placent au bout d'un doigt pour effectuer
cette mesure.
Mesure destructive
Les eaux de rejets urbains sont contrôlées en
mesurant la Demande Chimique en Oxygène
(DCO). Celle-ci représente la masse d'oxygène
consommé pour détruire les polluants présents
dans un litre d'eau.
Pour déterminer cette DCO il faut effectuer un
prélévement que l'on va analyser par titrage.
L'oxygène du prélèvement sera alors détruit lors
d'une transformation chimique.
Lorsqu'une méthode de mesure fait intervenir
une transformation chimique, on dit qu'elle est
Cette mesure est effectuée à l'aide d'un capteur destructive.
optique. Elle se fait donc en continu et sans
prélèvements. Il n'y a pas de transformation
chimique en jeu.
Boulant Nicolas