Travail réalisé en 2005-2006 par :
Thierry DELANNOY ( 1°S5 euro) Alexandre DELANOY ( 1°S5 euro) et Maxime DACHICOURT ( 1°S5 euro)

L'eau de Mer de nos cotes est-elle plus salée

que les autres mers?

     Le Mercredi 14 décembre 2005, nous étions 3 pour analyser la salinité de l'eau de mer de 3 milieux différents : l'eau d'une Mangrove , l'eau d'un Lagon, l'eau du Boulonnais. Nous avons comparé ces eaux entre elles avec une eau de rivière le Wimereux qui se jette dans la mer.

Voici nos recherches et les résultats obtenus.

Ce qu'il faut savoir sur l'eau de mer - Généralités

La composition de l’eau de mer.

Composition

L’eau de mer contient en abondance du Chlorure de sodium dissous. Le NaCl n’est que un des très nombreux composés ioniques (ou sels) présents dans l’eau de mer. Les proportions des différents sels dissous sont sensiblement constantes,il suffit de déterminer la concentration d’un seul de ces sels dissous pour connaître la salinité totale d’un échantillon d’eau de mer.

Qu'est-ce que la salinité ?

Salinité

C’est la concentration en sels dissous. La salinité d’une eau de mer est mesurée en ⁰/₀₀ . C’est la quantité en g de sels secs dissous dans 1000 g d'eau de mer. Sa valeur moyenne est 34,9°/°°. La salinité naturelle variant de 10 ⁰ /₀₀ dans la Baltique à 40 ⁰/₀₀ dans la Mer Rouge.Elle varie de 20 à 34 ⁰/₀₀ dans la mer du Nord, et de 30 à 35 ⁰/₀₀dans les mers tropicales.

Voila comment nous allons faire.

Les proportions des différents sels dissous sont presque constantes, il suffit de déterminer la concentration d'un seul de ces sels dissous pour connaître la salinité S totale d'un échantillon d'eau de mer. On va donc déterminer la masse d'ions chlorure qu'il y a pour 1 kilogramme d'eau de mer et on pourra ainsi calculer la salinité S à l'aide de la relation qui a été définie en 1902 à partir de nombreux échantillons provenant de toutes les mers du globe.

Formule

La relation entre la salinité S et la Chlorinité Cl a été définie par la relation:

S = 0,03 + 1,805 ´Cl

où S est la salinité et Cl est la chlorinité.

Préparation d'une solution d'eau salée étalon.

Dosage des ions chlorure dans la solution étalon par la méthode de Mohr.

La méthode choisie:

Après quelques recherches, on a trouvé 2 méthodes pour doser la quantité d'ions Chlorure dans l'eau de mer: La méthode de Mohr et la méthode par conductimètrie.Nous avons choisi la méthode de Mohr qui consiste à faire un dosage de chimie qui utilise un indicateur coloré. La méthode semble assez simple. On fera plusieurs dosages et on pourra comparer la salinité S des eaux de Mer étudiées.

Les expériences réalisées:

La solution étalon:

Réalisation d'une solution salée étalon:

Nous avons préparé une solution d'eau salée de référence en mettant dans une fiole jaugée de 500 mL, 15,0 g de chlorure de sodium (NaCl) et en complétant à l'eau distillée. La solution préparée, a une concentration en NaCl de 30,0g/L soit une concentration en ions chlorure de 18,2 g/L.

M_NaCl= 58.5 g/mol et M_Cl= 35.5 g/mol

d'où on obtient le rapport de chlore Cl :

M_Cl / M _NaCl x100=35.5 / 58.5 x 100 = 60,7%

donc la teneur en ions chlorure est égale à 60,7% de la teneur en NaCl, c'est à dire :

60,7% x 30 = 18,21 g/l

Le Titrage pour trouver le volume équivalent de référence:

Nous avons prélevé 10 mL de cette solution et nous avons introduit 10 gouttes de chromate de potassium : la solution est devenue jaune.

Nous avons une solution de nitrate d'argent pour faire le dosage. La solution est passée du jaune avant l'équivalence au rouge vif juste après l'équivalence pour un volume V = 10,6 mL de nitrate d'argent versé.

L'eau de Mer du boulonnais

Nous avons fait le même dosage avec 10,0 mL d'eau de mer du Boulonnais par la même méthode qu'au dessus le changement de couleur s'effectue pour un volume équivalent de V= 9,25 mL.

Concentration en NaCl de l'eau de mer:

Par une relation de proportion simple, on trouve:

Concentration en NaCl :

(30,0×9,25) ÷ 10,6 = 26,18 g/L en NaCl.

Concentration en ions Chlorure Cl- :

Par un pourcentage simple, on trouve la chlorinité concentration en ion Cl- :

26,18×(60,7÷100)= 15,89 g/L.

La salinité S :

(0,03+1,805) ×15,89 = 29,16 °/ °° c'est-à-dire 29 g par 1000 g d'eau.

Les autres eaux testées :

Nous avons fait le même dosage avec 10,0 mL de chaque eau par la même méthode qu'au dessus le changement de couleur s'effectue pour des volumes équivalents différents , donc la salinité S de chaque eau est donc bien différente.

Collectons les résultats de nos mesures dans un tableau clair:

Notre conclusion expérimentale:

Il est donc ressorti de cette étude que l'eau du Wimereux avait une salinité quasi nulle,que l'eau de mer du  Boulonnais était moins salée que celle d'un lagon mais plus salée qu'une eau de Mangrove.

Nos propositions d'explications:

Le Wimereux étant une rivière, l'eau y est douce c'est donc tout à fait normal que la salinité soit très faible. L'eau du Boulonnais a une salinité inférieure à la moyenne (34.9 ⁰/₀₀) l'expérience a peut être était faussée. La faible salinité de la mangrove est due au mélange eau salée et d'eau douce qui caractérise ce milieu. La salinité un peu plus importante de l'eau de Lagon est vraisemblablement due à l'évaporation de l'eau.

Mais ces eaux n'étant pas de réelles eaux de Lagon et Mangrove, juste des eaux de mer traitées, ces chiffres peuvent être faussés.