Module 4: Conductivité

Y a-t-il des particules encore plus petites que les sédiments dans mon eau?
Il n’y a pas que des sédiments en suspension dans l’eau de ton lac – il y a aussi des particules qu’on ne peut pas voir exactement. Si on pouvait zoomer sur une échelle moléculaire, voire atomique, on verrait également des ions en suspension dans l’eau. Ce sont des particules chargées de chlorure, nitrate, magnésium, sulfate, sodium, calcium ou fer. Les ions donnent à l’eau la capacité de conduire l’électricité. Lorsque tu donnes à l’eau un petit choc électrique, les ions transportent l’électricité. Plus il y a d’ions présents, meilleure est la conductivité de l’eau.

Qu’est-ce que cela peut avoir à voir avec la qualité de l’eau? Il s’avère que cela peut nous en dire long. Voyons pourquoi!

Conductimètre dans une rivière.

Leçon 1: Qu’est-ce que la conductivité?

La conductivité est une mesure de la capacité de l’eau à faire passer un courant électrique. Cela te semble-t-il un peu éloigné de ce que tu aurais pu penser de ce qui fait la «qualité» de l’eau? On ne compte pas exactement sur nos lacs et rivières pour conduire l’électricité à notre place! En fait, penser à envoyer un choc dans l’eau peut nous faire penser à de la foudre, des barrages hydroélectriques ou d’autres situations dangereuses.

Mais pourquoi, exactement, l’eau conduit-elle l’électricité? Cela a à voir avec les ions atomiques et moléculaires qui se trouvent dans l’eau. Ces composés, tels que le sel, le fer, le magnésium, le chlorure et les nitrates, sont présents dans toutes les eaux et chaque plan d’eau aura une quantité naturelle unique qu’on appelle la base de référence. Voici à quoi ressemble des valeurs «normales» pour un plan d’eau donné. On détermine les niveaux de base en testant régulièrement la conductivité et en examinant. Par exemple, on s’attend à ce que l’océan ait une conductivité de base beaucoup plus élevée que le lac Ontario – l’océan est naturellement plein de sel!

Voici les conductivités de base de différents échantillons d’eau. L’eau distillée, sans ions, ne conduit pas du tout l’électricité!

L’examen de ces très petits ions nécessite un équipement spécial, des microscopes et des tests chimiques. Savoir exactement quels ions sont dans un petit échantillon d’eau peut être coûteux et prendre du temps! Au lieu de cela, on peut avoir une assez bonne idée du nombre d’ions dans un échantillon d’eau en mesurant la conductivité. Plus l’eau est conductrice, plus nous pouvons supposer la présence d’ions. Ce type de mesure est appelé un indicateur.

  1. La conductivité indique donc la quantité d’ions dans l’eau. Mais pourquoi cela affecte-t-il la qualité de l’eau? Pense à ce que la quantité d’ions dans l’eau pourrait indiquer.

Leçon 2: Pourquoi est-ce que la conductivité est importante?

On vient d’apprendre que la conductivité est un indicateur de la quantité d’ions contenus dans l’eau. Ces ions peuvent être des sels, du fer, du magnésium, du nitrate ou toute autre gamme de matériaux inorganiques. Nous savons également que différents plans d’eau ont des valeurs naturellement différentes de conductivité – l’océan est naturellement très salé et a donc une conductivité beaucoup plus élevée que l’eau douce trouvée dans un lac ou un ruisseau.

  1. Qu’indique la quantité d’ions? Pense aux ions dont nous parlons ici.
  2. Où les trouves-tu ailleurs?
  3. Que penses-tu que cela indique lorsqu’on mesure une conductivité qui dépasse les valeurs de la base de référence d’un plan d’eau ou lorsqu’on mesure un pic anormal?

Le sel peut être trouvé sur les routes en hiver et au début du printemps pour faire fondre la glace. Le fer peut être trouvé dans les installations industrielles. Les nitrates sont souvent utilisés pour fertiliser les champs agricoles et les jardins. Lorsqu’il pleut beaucoup, ou qu’il y a beaucoup de ces sources de pollution dans un bassin versant, ces ions peuvent se retrouver dans l’eau.

Alors, La conductivité est un indicateur utile des événements de pollution. Lorsqu’on voit une lecture différente de ce à quoi on s’attend normalement, on sait que quelque chose ne va pas. Il peut y avoir une source de pollution dans cette eau qui doit être étudiée davantage. Les indicateurs comme la conductivité sont des outils utiles pour se faire une idée de la qualité de l’eau, qui peut ensuite être explorée par des tests de laboratoire plus coûteux et plus compliquées comme l’analyse chimique.

Leçon 3: Comment mesurer la conductivité

Pour mesurer la conductivité, on utilise des outils de mesure spéciaux qui peuvent envoyer une impulsion rapide d’électricité dans l’eau et mesurer à quel point elle est transportée entre deux électrodes. L’eau, avec les ions, complète un circuit entre les deux électrodes que l’outil est capable de mesurer. La conductivité change en fonction de la température de l’eau – donc la sonde est équipée d’un thermomètre pour calculer la conductivité à la température de l’eau. Tu peux alors facilement comparer des échantillons même s’ils sont à des températures différentes. On mesure la conductivité spécifique en microsiemens par centimètre (µS / cm).

La valeur la plus élevée est la conductivité et la valeur la plus basse est la température. Ainsi, cette lecture, faite en hiver dans un ruisseau a une conductivité de 161 µS/cm et une température de 19,8 ° C. Ces appareils ajustent toujours la conductivité en fonction de la température, il est donc important de noter les deux valeurs. Ces lectures ne fonctionnent que lorsque le capteur est dans l’eau.

Voici comment tu peux utiliser ton conductimètre Water Rangers pour mesurer la conductivité spécifique:

  1. Retire le capuchon inférieur. (TIRE!)
  2. Allume en pesant le premier bouton.
  3. Utilise ta tasse à échantillon (et ton bâton d’atteinte) pour prendre un échantillon à 10 cm sous la surface.
  4. Mets immédiatement le conductimètre dans l’échantillon. Laisse-le là jusqu’ à ce que la température et la conductivité soient stables.
  5. Note les valeurs. En haut, la conductivité en μS / cm et en bas, la température en °C.
  6. Éteins l’appareil après utilisation pour préserver la durée de vie de la batterie.