Comment calculer la quantité totale de solides dissous dans un liquide

Le total des solides dissous (ou TDS, abréviation de l'anglais « Total Dissolved Solids ») est la quantité de substances organiques et inorganiques contenue dans un liquide donné. Il est utilisé à des fins diverses et a de nombreuses applications dans le domaine agroalimentaire : détermination de la pollution dans les lacs et les rivières, de la quantité de minéraux dans l'eau potable... Pour calculer la quantité totale de solides dissous dans un liquide, suivez les méthodes décrites par wikiHow.

Mesurer le TDS à l'aide d'un conductimètre

  1. Préparez le matériel. Avant de mesurer la quantité de solides dissous dans votre échantillon, vous devez préparer votre espace de travail. Débarrassez votre table de tout objet inutile et munissez-vous des outils appropriés. Si nécessaire, vous pouvez les acheter en ligne.
    • Procurez-vous un bécher, propre et stérilisé. Il ne doit y avoir ni poussière, ni particule quelconque.
    • Versez l'échantillon d'eau à analyser dans le bécher. La température de l'eau doit être idéalement à 25 °C au moment de l'analyse.
    • Achetez un conductimètre. Il s'agit d'un appareil électrique mesurant la conductivité (notée sigma, σ) d'une solution, c'est-à-dire sa capacité à conduire un courant électrique. Il suffit de laisser tremper l'électrode dans la solution puis d'attendre que la conductivité s'affiche sur l'appareil.
  2. Mesurez la conductivité de l'échantillon. Posez le bécher sur une surface plane et stable. Allumez l'appareil et plongez la sonde dans l'eau. Attendez que le résultat se stabilise et notez-le.
    • La conductivité ne s'affichera qu'au bout de quelques secondes. Assurez-vous que le résultat est bien définitif avant de le noter. Supposons que nous obtenions une conductivité établie à 430 µS/cm.
    • La conductivité, exprimée en micro-Siemens par centimètre (µS/cm), est une mesure de la pureté de l'eau. En effet, la capacité à laisser passer un courant électrique dépend de la quantité d'ions (particules chargées d'énergie) présente dans la solution. Cela signifie que plus la conductivité est faible, plus l'eau est pure. Une conductivité nulle signifie que l'eau est totalement pure et dépourvue de tout polluant.
  3. La conductivité est l'un des paramètres de calcul. Il y a une corrélation directe entre la quantité de solides dissous et la conductivité d'une solution. Elle suit la formule : TDS = Ke x σ, dans laquelle Ke est le facteur de conversion et σ, la conductivité en µS/cm. Le facteur varie entre 0,55 et 0,8, en fonction du liquide et des conditions atmosphériques (température, pression).
    • Dans l'exemple, le facteur de conversion choisi est de 0,67. Cette valeur correspond à une température et à une pression normales. D'après la formule, on en déduit que la quantité totale de solides dissous dans l'échantillon est de 0,67 x 430 soit 288,1 mg/l.
    • Selon les standards de l'Agence américaine de Protection de l'Environnement (EPA pour Environmental Protection Agency), l'eau est considérée comme potable lorsque la teneur en solides dissous est inférieure à 500 mg/l.
    • Cela dit, une quantité de solides dissous très élevée ne signifie pas que l'eau est impropre à la consommation. Elle révèle surtout une altération des qualités esthétiques (couleur, odeur...), techniques (niveau de calcaire...) et gustatives de l'eau. Si vous doutez de la qualité de votre eau, vous pouvez la faire tester par un professionnel.

Mesurer le TDS à l'aide de papier filtre et d'une balance

  1. Préparez votre matériel. Aménagez votre espace de travail et ne gardez que les outils nécessaires à la mesure. Vous pouvez les acheter directement en ligne. Le matériel comprend :
    • un bécher propre et stérilisé
    • un échantillon d'eau, contenu dans le bécher
    • du papier filtre
    • une capsule d'évaporation
    • un agitateur en verre
    • une pipette graduée de 50 ml
    • une balance
  2. Pesez la capsule d'évaporation seule. Elle doit être totalement sèche et absolument propre.
  3. À l'aide de l'agitateur en verre, mélangez l'échantillon d'eau. Remuez vigoureusement afin d'homogénéiser la solution au maximum.
  4. Prélevez 50 ml de l'échantillon avec la pipette. Ne cessez pas d'agiter la solution pour éviter que les particules tombent au fond du bécher. Il peut être difficile de remuer et de prélever la solution en même temps. Vous pouvez vous faire aider ou investir dans un agitateur magnétique. Celui-ci se présente sous forme d'un appareil générant un champ magnétique qui fait tourner sur lui-même un petit barreau posé au fond du bécher. Il mélange ainsi la solution sans intervention de votre part.
  5. Filtrez l'échantillon. À l'aide de la pipette, faites trois dépôts successifs d'eau sur le papier filtre, afin que toutes les particules en suspension soient captées par le papier filtre.
  6. Pesez la capsule d'évaporation contenant le résidu. Transférez le filtrat obtenu dans la capsule d'évaporation et laissez-le sécher. Accélérez le processus en chauffant le prélèvement à 180 °C. Lorsque toute l'eau s'est évaporée, il ne reste plus dans la capsule que les solides qui forment un résidu sec. Pesez à nouveau la capsule.
  7. Intégrez vos données dans la formule de calcul. Elle intègre toutes vos mesures. La formule est la suivante : TDS = [(A-B)*1 000]/m.
    • Dans cette formule, le paramètre A est le poids total de la capsule d'évaporation et du résidu. Le paramètre B est le poids de la capsule d'évaporation seule.
    • Le dénominateur m de la fraction est la quantité de l'échantillon, en l'occurence 50 ml.
    • La quantité de solides dissous est mesurée en milligrammes par litre (mg/l).
    • Une eau contenant moins de 500 mg/l de solides dissous est considérée comme potable, selon l'Agence américaine de Protection de l'Environnement.
    • Une eau trop chargée en particules n'est pas forcément dangereuse pour la santé. Seules ses qualités sont altérées, telles que son goût, sa couleur ou encore son odeur. N'hésitez pas à faire appel à un professionnel pour tester votre eau si vous soupçonnez qu'elle n'est pas potable.

Conseils

  • Une eau contenant moins de 1 000 mg/l de solides dissous est une eau douce.
  • Pour simplifier, la conductivité est l'inverse de la résistivité d'une solution au passage d'un courant électrique.
  • La conductivité est mesurée en Siemens par mètre (S/m) dans le système international (SI). Mais elle est plus fréquemment exprimée en micro-Siemens par centimètre (µS/cm).
  • Comme précisé à la fin de chaque méthode, vous pouvez faire tester votre eau par un professionnel. Notez qu'il existe des appareils permettant de mesurer directement la quantité totale de solides dissous.
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