Dosage des orthophosphates

Mise à jour le 09/03/2010
Par lhuillier

  
Dernière mise à jour : 29 juillet  1999

 

Les dosages colorimétriques sont perturbés par la présence de matières en suspension dans l'eau. Il est donc préférable de filtrer les échantillons d'eau avant les mesures, si possible sur entonnoir de Büchner avec un filtre en microfibres de verre si des matières en suspension sont visibles.

Objectif

Mesurer la concentration en orthophosphates minéraux, HPO42- et H2PO4- dans un échantillon d'eau.

Principe

On utilise un réactif (réactif molybdique) donnant un dérivé coloré avec les phosphates (complexe phosphomolybdique de couleur bleue). L'intensité de la coloration, mesurée par colorimétrie ou spectrophotométrie, est proportionnelle à la concentration en phosphates dans certaines conditions. La concentration du dérivé coloré est déterminée graphiquement à partir d'une droite d'étalonnage établie au préalable avec des concentrations connues en phosphates.

Matériel

  • Colorimètre ou spectrophotomètre
  • Le cas échéant, fiole de filtration de Büchner branchée sur une trompe à vide

Produits

  • Phosphate monopotassique
  • Acide sulfurique
  • eau distillée
  • Tartrate double d'antimoine et de potassium
  • Molybdate d'ammonium
  • Acide ascorbique

    •  

Préparation des solutions

  • Solution stock de phosphates (100 mg.L-1)

    • Dissoudre 143.2 mg de phosphate monopotassique (desséché au préalable à l'étuve à 100°C) dans 990 mL d'eau distillée.
    Acidifier la solution par 1 mL d'acide sulfurique à 20 %.
    Ajuster le volume à un litre avec de l'eau distillée.
  • Réactif des orthophosphates (réactif molybdique)
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    • Préparer au préalable les solution suivantes :
      • Solution de tartrate :

        • Dissoudre 0.274 g de tartrate double d'antimoine et de potassium dans 100 mL d'eau distillée
      • Solution d'acide sulfurique (20%)
        Acide sulfurique                                                  100 mL
        Eau distillée                                                         400 mL
      • Solution de molybdate d'ammonium (40 g.L-1)

        • Molybdate d'ammonium                                          5 g
        Eau distillée                                                        120 mL
      • Solution d'acide ascorbique (50 g.L-1)

        • Acide ascorbique                                                     5 g
        eau distillée                                                          100 mL
       
    • Préparation du réactif molybdique :
      • Solution d'acide sulfurique à 20%                         400 mL
      • Solution de tartrate                                               40 mL
      • Solution de molybdate d'ammonium à 40 g.L-1      120 mL
      • Compléter à 800 mL avec de l'eau distillée

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  • Solution de phosphates pour la construction de la droite étalon (2 mg.L-1)

    • A préparer extemporanément
    • Solution-stock à 100 mg.L-1 : 20 mL
    • Compléter à un litre avec de l'eau distillée

Préparation de la verrerie

    Les doses de phosphates étant très faibles, toute la verrerie doit être rincée à l'acide chlorhydrique à 5 % puis à l'eau distillée pour éviter toute contamination.

Construction de la droite d'étalonnage

  • Gamme étalon
       
    • Remplir cinq flacons selon les indications du tableau ci-dessous :
Concentration en phosphate 0 mg.L-1 0.5 mg.L-1 1 mg.L-1 1.5 mg.L-1 2 mg.L-1
Eau distillée (mL) 20 15 10 5 0
Solution étalon de phosphates 
à 2 mg.L-1 (mL)		 0 5 10 15 20
Solution d'acide ascorbique (mL) 1 1 1 1 1
    • Bien mélanger.
    • Ajouter 4 mL de réactif molybdique dans chacun des flacons.
    • Attendre 15 min.

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  • Mesures
    • Remplir cinq cuvettes standard de spectrophotomètre avec chacune des solutions à tester.
    • Régler la source lumineuse sur le rouge (700 nm).
    • Placer la cuve 0 mg.L-1dans l'emplacement prévu du spectrophotomètre.
    • Régler le zéro d'absorbance.
    • Enregistrer l'absorbance de chacune des cuves.
    • Noter les résultats dans le tableau ci-dessous.
    • Construire la droite d'étalonnage (absorbance = f [phosphate]).
    • Introduire 20 mL de l'échantillon d'eau à mesurer dans un flacon. Ajuster le pH à 7 si nécessaire.
    • Ajouter 1 mL de la solution d'acide ascorbique et 4 mL de réactif molybdique.
    • Attendre 15 min, remplir une cuvette standard et mesurer l'absorbance.
Concentrations 0 mg.L-1 0,5 mg.L-1 1 mg.L-1 1,5 mg.L-1 2 mg.L-1
Absorbance          
     
    • Déterminer graphiquement la concentration en phosphate dans les échantillons prélevés.