Auteur Célie Dubost | Dernière modification 16/05/2023 par Quentin G.
Pollution, Evaporation, Qualité de l'eau, Acide-base Evaporation_et_pollution_ia-2b037603f91973cd17e316629e98c7dc-px-Evaporation_et_pollution_EVAPOL_1bis.JPG.png
Lorsque l'eau s'évapore, que deviennent les éléments qu'elle contient ? Est-ce que la pollution disparait ? Découvrons-le ensemble !
En chimie, les groupement d'atomes dont l'absorption lumineuse cause la couleur s'appelle un chromophore. Un colorant soluble se désigne comme teinture, sinon c'est un pigment.
Dans les techniques d'application, comme la pharmacie ou la cuisine, un colorant peut contenir une combinaison de molécules solubles et de particules insolubles. En biologie, on parle de pigments plus que de colorants, dans tous les cas.
Pour cette expérience, nous allons comparer l’évaporation de eaux "polluées" : Une mélangée à du vinaigre et une avec du colorant alimentaire.
Attention : l’odeur de vinaigre chauffé peut être très forte. Penser à aérer la pièce lors de l’expérience ou à la réaliser en extérieur.
Pour tester la présence de vinaigre sur le coton, déposer quelques gouttes de jus de chou rouge sur le coton.
Pour comparer, on peut déposer quelques gouttes sur un autre coton.
Observer la coloration du jus de chou rouge sur le coton qui a servi à l'expérience.
Ne pas rester suffisamment longtemps au dessus de la casserole avec le coton ou le placer trop tard (après que l'ébullition ait commencé).
Dans le cas du vinaigre, il s’évapore en même temps que l’eau lorsque le mélange est chauffé. L’élément polluant, ici représenté par le vinaigre, se retrouve dans l’air. Il peut ensuite se déplacer et atteindre les nuages (ici, le coton).
Le colorant alimentaire, lui, reste dans la casserole tandis que l'eau s'évapore. À la fin de l'expérience, il reste une grande quantité de colorant dans une très petite quantité d'eau. On observe alors une couleur plus foncée, comme si on avait ajouté plus de colorant au début.
Pour évaporer l'eau, on la porte à ébullition. C'est la température à partir de laquelle l'eau passe sous sa forme gazeuse. Pourtant dans la nature l'eau atteint rarement les 100°C et on constate de l'évaporation ! En réalité, le vent facilite grandement ce phénomène, notamment quand l'air est sec. [1]
Dans le cas où un composé peut s'évaporer et se retrouver dans l'atmosphère, on dit qu’il est volatil. Les polluants volatils peuvent être très compliqués à traiter car selon la météo, ils peuvent s'échapper et apparaitre à d'autres endroit.
Lorsque les polluants ne peuvent pas s'évaporer, leur concentration va augmenter. Ce simulateur permet de s'amuser avec les concentrations pour comprendre le phénomène :
https://www.phychiers.fr/concentrations/
Il peut ensuite retomber sous forme de pluie et être être retrouvé dans les milieux naturels à des kilomètres de l'endroit où il a été relâché ! [2] Un élément chimique peut donc polluer plusieurs milieux s’il est amené à s’évaporer. D'autres se transforment une fois dans l'atmosphère et peuvent créer d'autres formes de pollution, comme les pluies acides.
Plus un polluant est concentré, plus il risque de faire des dégâts. Pour les organismes vivants, une plus grande concentration signifie plus de probabilité de rencontrer ce polluant.
Une expérience simple permet de mettre en évidence se principe : Verser une dizaine de grains de riz (ou autre) dans une assiette plate puis fermer les yeux et toucher du doigt au hasard. Vos risques de tomber sur un grain de riz sont assez faible. Transvasez les maintenant dans un verre ou une tasse et recommencer.
- Mettre en évidence le processus d’évaporation ;
- Comparer les résultats de plusieurs expériences ;
- Comprendre le phénomène de concentration.
Il est possible de remplacer le colorant alimentaire par un acide non volatil, comme le jus de citron. En fin d'expérience, on comparera alors l'évolution du pH (par la couleur du jus de chou rouge, par exemple) dans les deux eaux initiales. Celle avec le vinaigre aura perdu son acidité, alors que le pH de l'eau citronné aura légèrement baissé.
[1] https://www.aquaportail.com/definition-3736-evaporation.html
[2] https://www.ligair.fr/la-pollution/les-influences-meteorologiques
https://www.aquaportail.com/definition-3736-evaporation.html
https://www.phychiers.fr/concentrations/
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