Rôle des oligo-éléments indispensables

1ère L – SPC (alimentation)
C.Perrod, Chambéry 1/7 nov.2000
TP1 - CHIMIE DES EAUX DE CONSOMMATION
Objectif : sur vos tables, se trouvent 4 verres en plastique contenant chacun une eau différente ( eau du
robinet, eau distillée, eau minérale de Vichy, eau de Contrex ) : par étude de leurs propriétés, vous devrez
identifier quelle eau se trouve dans chaque bécher…
Vous pourrez vous aider pour cela :
- de différents tests chimiques ou….gustatifs !
- des étiquettes donnant la composition des deux eaux minérales.
I - ÉTIQUETAGE D'UNE EAU MINERALE
 Quelles sont les indications qui sont portées sur l’étiquette d'une bouteille d'eau minérale ?
 Pourquoi ce terme de "minéral" ?
 Parmi les quatre eaux, quelle est l’eau la moins minéralisée ? La plus minéralisée ?
 Dans le cas des deux eaux minérales, comment expliquer cette différence de minéralité ?
II – TESTS POSSIBLES
¤ Test des ions calcium et chlorures
 Le réactif de l’ion calcium est l'oxalate d'ammonium, et celui de l’ion chlorure est le nitrate d’argent; dans
les deux cas, si le test est positif, on observe un précipité blanc.
 On peut aussi avoir une idée de la concentration des ions chlorure et calcium par utilisation de
bandelettes tests.
¤ Test du pH
 Quelle propriété de l'eau met-on en évidence ?
 Pour avoir une valeur approchée du pH d'une eau, déposer une goutte d'eau sur un petit morceau de
papier pH, et lire sur l'échelle de teinte la valeur du pH.
¤ Dureté d’une eau
Une eau est dite dure quand elle contient une forte proportion d'ions calcium et magnésium; cela se traduit par
une eau qui mousse difficilement en présence de savon.
 Préparer une solution savonneuse en dissolvant quelques paillettes de savon dans de l'eau distillée.
Préparer deux tubes à essai remplis au quart : l'un contient de l'eau de Volvic, l'autre de l'eau de Contrex.
Verser un peu d'eau savonneuse dans chaque tube et agiter.
Décrire ce que l'on observe. Conclure.
¤ Test gustatif :
Vous pouvez goûter chaque eau pour mettre en évidence leur différences… (mais en se limitant dans ce cas à
l’utilisation de verres à boire, l’eau étant versée directement à partir de la bouteille).
III – CONCLUSION
Attribuez à chaque bécher l'eau qu'il contient :
eau
eau du
robinet
eau distillée
eau de
Volvic
eau de
Contrex
bécher
A
B
C
D

1ère L – SPC (alimentation)
C.Perrod, Chambéry 2/7 nov.2000
TP2 - TRAITEMENTS DE L'EAU EN VUE DE LA RENDRE POTABLE
La séance débute par des questions aux élèves sur l'origine de la pollution des eaux. Ils ont tous des idées.
Ensuite, à l'aide de quelques manips simples, on simule les différentes étapes du traitement de l'eau en station
d'épuration; ceci permet d'introduire les termes de filtration, décantation, floculation, distillation.
Les résultats sont reportés sur le schéma.
I – Nécessité d'un traitement de l'eau
- Quelle est la propriété de l'eau qui explique la nécessité de son traitement ?
- Quelles en sont les conséquences pour l'Homme ?
I – 1 - Origines :
Quelles sont les principales origines de la pollution de l'eau ?
I – 2 - Nature des polluants :
Quels sont les différents types de polluants que l'on peut trouver dans l'eau ?
II – Méthodes de traitement
II – 1 – Traitement classique en station d'épuration
 Prétraitement : dégrossissage, dégrillage et déshuilage.
 quel est le rôle de cette étape ?
 Traitement primaire :
 Placer 200 ml d'eau brute dans un bécher de 250 ml. Après décantation recueillir la phase
supérieure.
 quel est le problème d'un tel traitement ?
 Dans le bécher, ajouter environ 20 mL d'eau de chaux, puis 10 ml d'une solution de sulfate
d'aluminium. Rajouter éventuellement un peu d'eau de chaux si rien ne se produit. Laisser reposer.
 quel avantage apporte ce procédé par rapport au précédent ?
 Traitement secondaire biologique.
 rôle de cette étape ?
 Filtration sur sable ou sur charbon actif
 rôle de cette étape ?
 Traitements tertiaires :
 Mesurer le pH de l'eau d'un des bêchers. Ajouter ensuite de l'eau de chaux par quantité de 1 ml, en
mélangeant avec un agitateur après chaque ajout, jusqu'à rendre le pH neutre.
 rôle de cette étape ?
ozonation
 quel est le rôle, et quelles sont les différences entre ces deux traitements ?
 chloration
II – 2 – Filtration sur membrane
II – 3 - Dessalement de l'eau de mer et des eaux saumâtres :
Quel en est le principe ?

1ère L – SPC (alimentation)
C.Perrod, Chambéry 3/7 nov.2000
TP2 (pour le prof.) - TRAITEMENTS DE L'EAU EN VUE DE LA RENDRE POTABLE
I – Nécessité d'un traitement de l'eau
L’eau peut dissoudre de nombreuses substances chimiques minérales ou organiques.
Elle met en suspension les matières insolubles et les déchets solides. mais l’oxygène est peu soluble dans
l’eau…
 plus d'auto-épuration par les micro-organismes
développement d’autres micro-organismes capables de vivre en anaérobiose (absence d’oxygène) avec
pour conséquence la formation de gaz putrides malodorants.
I – 1 - Origines :
- l’industrie = principal agent polluant (matière d’emballage, substances chimiques nocives à long
terme).
- l’agriculture ( élevage, épandage de lisier, très riche en matières organiques )
- les ménages ( eaux ménagères : eaux de cuisine, de toilette et de lessive contenant des graisses,
savons, détergents et déchets divers, eaux de vanne )
- ruissellement des eaux de pluie, entraînant des polluants
I – 2 - Nature des polluants :
- pollution organique
- pollution microbiologique  prolifération de germes d’origines humaine ou animale dont certains sont
éminemment pathogènes.
- pollution par les hydrocarbures ( substances peu solubles dans l’eau et difficilement biodégradables )
- pollution minérale ( rejets industriels, par exemple, les métaux lourds )
- pollution chimique ( herbicides, pesticides )
Mesure du taux de pollution :
L’Equivalent Habitant : 1 Eh  57 g de matière organique présente
II – Méthodes de traitement
II – 1 – Traitement classique en station d'épuration
 Prétraitement : dégrossissage, dégrillage et déshuilage
 élimination des matières les plus volumineuses
 Traitement primaire :
- décantation éliminant 50 % des matières en suspension et 30 % des mat. organiques  peu
rapide…
- floculation par ajout d'ions métalliques  formation de flocons qui précipitent rapidement, et
peuvent être éliminés.
 Traitement secondaire biologique : dégradation des mat. organiques par des bactéries travaillant
en milieu aérobie (boues activées, lits bactériens, disques biologiques, biofiltres immergés, lagunage)
 Traitements tertiaires :
- rectification éventuelle du pH
- ozonation = traitement bactéricide, mais sans protection résiduelle
- chloration = protection bactéricide résiduelle  transport
II – 2 – Filtration sur membrane
II – 3 - Dessalement de l'eau de mer et des eaux saumâtres :
Utilisé principalement dans les pays désertiques de la péninsule arabique : 70 % des besoins en eau des pays
du Golfe (près de la moitié en Arabie Saoudite.)
- eau de mer (35 à 50 g de sel/L)  distillée (70% )
- eaux saumâtres (1 à 10 g/L)  traitement par osmose inverse ( 25% )

1ère L – SPC (alimentation)
C.Perrod, Chambéry 4/7 nov.2000
TP3 - LA COMPOSITION DU PAIN
Objectif : par étude, puis utilisation, des molécules de glucose et d'amidon, essayer d'expliquer la
transformation de la farine en pain, ainsi que la structure de ce dernier…
I – LE GLUCOSE ET D'AMIDON
¤ Tests du glucose et de l'amidon : ce sont deux tests que vous connaissez bien !
1. Glucose : faites un schéma de l'expérience à réaliser pour mettre en évidence la présence de glucose
dans le pain.
Faites ensuite l'expérience et conclure.
2. Amidon : répondez aux même questions que ci-dessus.
Conclure.
¤ Les molécules de glucose et d'amidon :
 Quelles sont les différences entre les deux molécules ?
 Quelles sont leurs similarités ?
II – RÉACTION DE POLYCONDENSATION DE L'AMIDON
 Dans un bécher de 100 mL, introduire :
- 20 mL d'eau distillée
- 2,5 g d'amidon
- 2 mL d'acide chlorhydrique
- 1 mL de glycérol
 Introduire un barreau aimanté, et placer le bécher sur une plaque chauffante.
 Mettre l'agitation en marche, et porter à ébullition; baisser ensuite le chauffage, et continuer à chauffer
pendant une quinzaine de minutes.
 Éteindre le chauffage, retirer le bécher et y verser avec précaution 1 mL de soude.
 Verser ensuite le mélange dans une boîte de Pétri, et laisser sécher à l'étuve pendant environ une
heure.
 quel produit fabrique-t-on ainsi ?
III – APPLICATION
Les manipulations que vous venez de réaliser permet d'expliquer la fabrication du pain, ainsi que sa structure
:
 Quelle est la composition de la farine ?
 Que se passe-t-il lors de la cuisson du pain ?
 Pourquoi le pain a-t-il cette structure bien particulière ?

1ère L – SPC (alimentation)
C.Perrod, Chambéry 5/7 nov.2000
TP4 - ÉTUDE D'UNE ÉTIQUETTE DE CÉRÉALES
Objectif : les indications fournies par la composition des céréales pour petit déjeuner sont souvent très riches;
le but de cette séance est de "décoder" ces informations…
I – ÉTUDE DE LA COMPOSITION
 Quels sont les principaux groupes de composants qui interviennent dans la composition ?
 Sont-ils tous présents en même quantité ? Justifier.
II – LES COMPOSANTS PRÉSENTS EN GRANDE QUANTITÉ
III – LES COMPOSANTS PRÉSENTS EN TRÈS FAIBLES QUANTITÉS
¤ Leur nature
¤ Leur rôle
¤ Conséquences de leurs carences
IV – LES PRODUITS DE CONSERVATION
¤ Expérience : couper deux petits morceaux de pomme. Sur l'un, verser quelques gouttes de jus de citron, sur
l'autre, ne rien verser.
Laisser à l'air libre les deux morceaux. Que constate-ton au bout de quelques minutes ?
Comment peut-on interpréter ceci ? Que contient donc le jus de citron ?
¤ Retour sur l'étiquette de céréales identifier dans la composition le produit remplissant le rôle mis en évidence
précédemment.