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AN-T-076

2020-07

Conductivité, valeur du pH, alcalinité, dureté et chlorure dans l'eau du robinet

Détermination entièrement automatisée, y compris la préparation de l'échantillon


Résumé

L'analyse de l'eau du robinet joue un rôle important dans l'évaluation de la qualité de l'eau ou dans l'identification d'éventuels contaminants. Des paramètres tels que la conductivité, le pH, l'alcalinité, la dureté de l'eau et la teneur en chlorure sont régulièrement analysés.

Cette note d'application présente un système entièrement automatisé qui permet de déterminer en une seule analyse plusieurs paramètres conformes à diverses normes. Il s'agit notamment de la conductivité (ISO 7888, EN 27888, ASTM D1125, EPA 120.1), du pH (EN ISO 10523, ASTM D1293, EPA 150.1), de l'alcalinité (EN ISO 9963, ASTM D1067, EPA 310.1), du Ca/Mg (ISO 6059, ASTM D1126, EPA 130.2) et du chlorure (ISO 9297, ASTM D512, EPA 325.3). En outre, le système transfère le volume d'échantillon requis dans des récipients de titrage externes pour les différentes analyses, ce qui réduit la préparation manuelle des échantillons. En outre, tous les capteurs peuvent être calibrés automatiquement et le titre de chaque titrant peut également être déterminé.

Ce haut degré d'automatisation minimise les erreurs et garantit une reproductibilité exceptionnelle en libérant un temps précieux pour les opérateurs.


Configuration


Échantillon et préparation de l'échantillon

La méthode est démontrée pour un échantillon d'eau du robinet. Aucune préparation d'échantillon n'est nécessaire car le système transfère automatiquement le volume d'échantillon défini dans des récipients de titrage externes après la mesure de la conductivité.


Experimental

Example setup of a 815 Robotic USB Sample Processor XL with one external titration vessel, a 905 Titrando and 856 Conductivity Module equipped with iAquatrode plus, combined Ca-ISE, iAg-Titrode, and 5-ring conductivity measuring cell for the analysis of tap water.
Figure 1. Exemple de configuration d'un 815 Robotic USB Sample Processor XL avec un récipient de titrage externe, un 905 Titrando et un 856 Conductivity Module équipé d'une iAquatrode plus, d'une Ca-ISE combinée, d'une iAg-Titrode et d'une cellule de mesure de la conductivité à 5 anneaux pour l'analyse de l'eau du robinet.

Cette analyse est effectuée automatiquement sur un 815 Robotic USB Sample Processor XL équipé de deux récipients de titrage externes. L'un est équipé d'une iAquatrode plus et d'un Ca-ISE combiné, et le second est équipé d'une iAg-Titrode.

Les échantillons sont versés dans des béchers et placés sur le support. Tout d'abord, la mesure de la conductivité est effectuée directement dans le bécher à l'aide d'une cellule de mesure de la conductivité à 5 anneaux avec capteur de température intégré. Ensuite, une partie aliquote de l'échantillon est transférée dans le premier récipient de titrage externe pour effectuer la mesure du pH et le titrage de l'alcalinité (à l'aide d'une solution standardisée de HCl). Ensuite, la valeur du pH est ajustée par l'ajout d'un tampon TRIS, et l'échantillon est titré avec un réactif de titrage EDTA normalisé jusqu'à ce que le deuxième point d'équivalence soit atteint. Une deuxième partie de l'échantillon est transférée dans le deuxième récipient de titrage pour la détermination du chlorure à l'aide d'un réactif de titrage normalisé au nitrate d'argent (après une étape d'acidification). Enfin, le nettoyage des deux récipients de titrage et des capteurs est effectué automatiquement.

L'électrode de pH et la cellule de mesure de la conductivité sont calibrées avant l'analyse.


Résultats

Le système permet d'obtenir des résultats reproductibles pour tous les paramètres analysés. La durée totale de l'analyse pour un échantillon est inférieure à 15 minutes. Tous les résultats sont résumés dans le tableau 1 et des courbes de titrage exemplaires sont présentées dans les figures 2, 3 et 4.

Tableau 1. Paramètres analysés pour l'eau du robinet (n = 10).
Paramètres Moyenne SD(rel) en %
Conductivité 567.4 µS/cm 0.84
Valeur du pH 7.83 0.32
Valeur p N/A N/A
Valeur m 5.44 mmol/L 0.09
Calcium 84.57 mg/L 0.50
Magnesium
19.66 mg/L 1.74
Dureté totale 2.92 mmol/L 0.62
Chlorure 10.87 mg/L 1.51
Figure 2. Exemple de courbe de titrage pour la mesure de l'alcalinité de l'eau du robinet.
Figure 3. Courbe de titrage pour la détermination de la dureté de l'eau, le premier EP correspond à la teneur en Ca et la différence obtenue par EP2-EP1 correspond à la teneur en Mg.
Figure 4. Courbe de titrage pour la détermination du chlorure dans un échantillon d'eau du robinet.

Conclusion

Le haut degré d'automatisation de l'analyse de l'eau permet d'augmenter le débit des échantillons, de minimiser les erreurs et de garantir une excellente reproductibilité. Comme le système présenté inclut la préparation de l'échantillon, il suffit de placer l'échantillon dans un bécher sur le support et le système effectue toutes les analyses (conductivité, valeur du pH, alcalinité, dureté de l'eau et chlorure) de manière autonome en une seule fois. L'ajout automatique et précis des solutions, combiné au système automatisé, libère un temps précieux pour l'opérateur et augmente ainsi la productivité du laboratoire.

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