Substances dissoutes dans les boissons (Chap5)

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1 Substances dissoutes dans les boissons (Chap5) I. Gaz dissous dans les boissons Lorsqu on ouvre une bouteille d eau minérale euse, des bulles s échappent du liquide. Le dégagement est plus important si l on agite ou si l on chauffe le liquide. MANIPULATION On pèse de l eau de Périer dans un récipient. m 1 On recueille le par déplacement d eau. eau Périer cristallisoir rempli d eau 1

2 On pèse à nouveau l eau de Périer avec son récipient. m 2 Le recueilli est incolore. m 2 < m 1 Ce a donc une masse. Il est plus lourd que l air et il n entretient pas les combustions : expérience de la bougie La bougie s éteint Ce trouble l eau de chaux. eau de chaux L eau de chaux se trouble 2

3 Ce est donc du dioxyde de carbone ou carbonique. Il n est pas toxique. Toutes les boissons euses en contiennent (Périer, Coca-cola, Champagne etc.) Toutefois il est dangereux d en respirer car il n entretient pas la vie. (Accident mortel en 1986 au Lac Nyos au Nord du Cameroun) II. Solides dissous dans les boissons 1/ Généralités L eau peut dissoudre certains solides comme le sel par exemple. On obtient une solution aqueuse. L eau est le solvant. Le sel est le soluté. La substance dissoute est toujours présente dans la solution. Il arrive un moment où on ne peut plus ajouter de soluté dans un solvant. Le soluté ne se dissout plus. La solution est dite saturée. 2/ Conservation de la masse Au cours d une dissolution, la masse totale reste inchangée Masse solution = Masse solvant + Masse soluté Remarque Si on dissout 9g de sel dans 45 ml d eau, on obtient 48 ml d eau salée. Volume solvant Volume solution 3/ Concentration d une solution Concentration de la solution en g/l ou en mg/l m c = V Masse du soluté en g ou en mg Volume de la solution en L 3

4 Une solution aqueuse de sel à 40 g/l contient 40 g de sel pour 1 L de solution (ou 4 g de sel pour 100 ml de solution) V (L) m (g) 1 L = 1000 ml 40 g 0,1 L =100 ml 4 g x 40 = c 10 Remarque A 12 C, la concentration d une solution saturée en sel est de 320 g/l. Les lacs meurtriers du Nord Cameroun Le lac Nyos au Cameroun est devenu tristement célèbre le 21 août 1986 à la suite de l'éruption massive et brutale de carbonique ayant provoqué la mort par asphyxie d'au moins 1746 personnes. 4

5 Les lacs meurtriers du Nord Cameroun Deux ans auparavant, des émissions comparables, en provenance des profondeurs du lac Monoun, avaient causé la mort de 37 personnes. Après une controverse scientifique animée quant à l'origine du mortel, principalement du CO2, une hypothèse a été émise. Elle considère l'accumulation progressive d'importantes quantités de dissous dans les couches profondes et stables du lac. Sous l'action d'un facteur externe comme un séisme, ou bien des variations importantes de la densité, voire des précipitations abondantes, la stabilité du système est rompue. L'inversion des eaux profondes avec les eaux de surface et la dépressurisation des couches saturées en CO 2 provoque l'émission massive des contenus dans ces dernières. Le processus de déage artificiel a été mis en place au lac Nyos en janvier 2001 et au lac Monoun en février Les lacs meurtriers du Nord Cameroun Depuis le 13 février 2003, un puissant geyser artificiel jaillit des eaux faussement paisibles du lac Monoun, situé à 300 km au nordouest de Yaoundé et à une trentaine de kilomètres de Bafoussam, la troisième ville du pays, évacuant peu à peu son CO 2. Le, mélangé à la vapeur d'eau, est propulsé dans les airs à 100 km/h et une hauteur de 50 mètres, grâce à une station de pompage spécialement conçue et reliée à trois grands tubes plongeant dans les profondeurs du lac. Pour les scientifiques français, américains et camerounais supervisant ces travaux, il était temps, car le lac Monoun, profond de 210 mètres, présente un taux de saturation critique en CO 2 de 97%. Il risquait, et risque encore, d'exploser à nouveau, selon le principe d'une bouteille de champagne trop secouée dont le bouchon finit par sauter. 5

6 Les lacs meurtriers du Nord Cameroun Les lacs meurtriers du Nord Cameroun Le déage partiel du lac Monoun, qui contient 100 millions de m3 de dioxyde de carbone, doit s'étaler sur trois ans, à raison de 20 millions de m3 évacués chaque année, pour un coût total de près d'1,5 milliards de francs CFA (2,28 millions d'euros) supporté par le gouvernement camerounais et les Etats-Unis. L'opération s'inspire de celle menée avec succès depuis janvier 2001 au lac Nyos, situé à une centaine de kilomètres et qui se poursuit aujourd'hui. 6

7 Préparation de l eau de chaux On pèse 5 g d hydroxyde de calcium ou chaux éteinte. On verse 100 ml d eau dans un bécher On verse la chaux éteinte dans le bécher et on mélange avec une baguette de verre. Le mélange obtenu est du lait de chaux. On laisse décanter ce mélange : l hydroxyde de calcium se dépose au fond. On filtre le liquide qui surnage. Le filtrat obtenu est de l eau de chaux. 7