Questions - Réponses

Sciences

Comment peut on doser expérimentalement le CO2 dissous dans de l'eau de mer?

Question de Han60, 19 ans

Didier Perret

Réponse de Didier Perret

Docteur

Section de chimie et biochimie
Université de Genève

Le problème de la dissolution du gaz carbonique CO2 dans l’eau a été abordé à plusieurs reprises sur RTS Découverte, et, en guise de rapide rappel, nous invitons notre internaute à se plonger dans les doctes explications que nous avons déjà fournies :
- https://www.rts.ch/decouverte/sciences-et-environnement/maths-physique-chimie/9253751-les-bulles-de-gaz-sont-composees-de-dioxyde-de-carbone-elaborer-un-protocole-experimental-pour-identifier-cette-espece-chimique-.html  (16 janvier 2018)
- https://www.rts.ch/decouverte/sciences-et-environnement/maths-physique-chimie/9619711-pour-quelle-raison-le-h2co3-se-transforme-en-co2-.html  (18 juin 2018)
- https://www.rts.ch/decouverte/sciences-et-environnement/maths-physique-chimie/10449274-bonjour-j-aimerais-savoir-la-rection-moleculaire-pendant-la-carbonatation-de-l-eau-et-pourquoi-on-utilise-une-eau-carbonate-pour-obtenir-les-sodas-pendant-la-mise-en-bouteille-.html  (21 mai 2019)

On le voit, le dioxyde de carbone sous forme CO2 ne représente dans l’eau naturelle qu’une faible proportion de tout le carbone inorganique présent dans le milieu. La mesure de la concentration en CO2 n’aura qu’une utilité restreinte, puisque la valeur obtenue ne permet pas de remonter à la concentration totale de carbone inorganique sous toutes ses formes (CO2 + H2CO3 + HCO3 + CO32–).

Cependant, le moyen le plus rapide et précis pour déterminer la concentration de CO2 consiste à utiliser une électrode sélective qui ne réagit qu’à ce gaz. L’électrode est constituée d’une chambre exempte de CO2, qui laisse passer le CO2 dissous dans l’échantillon aqueux, jusqu’à ce que ce gaz soit en équilibre entre l’extérieur (échantillon aqueux) et l’intérieur (chambre de mesure); à l’intérieur de la chambre se trouve par ailleurs un senseur optique qui produit un rayonnement infra-rouge dont le CO2 est particulièrement avide (la radiation infra-rouge est absorbée par la molécule de CO2, qui se met à vibrer selon un processus préétabli). C’est la proportion de radiation absorbée qui permet de déterminer la concentration de CO2 dissous dans l’échantillon initial. Un autre système, plus lent, consiste à mesurer la diminution de la fluorescence engendrée par un composé fortement fluorescent fixé sur un support, lorsque du CO2 atteint le support en question.

7 juin 2019

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