Protocole de préparation des réactifs nécessaires
pour la détermination de la dureté de l'eau

1. Préparation de l'EDTA
Dissoudre 4 g de disodium dihydrogen EDTA dihydrate et 0,1 g de MgCl₂ · 6 H₂O dans l'eau et compléter le volume jusqu'à 1 litre avec de l'eau.

Quantité nécessaire : 2 litres par groupe de 30 élèves

2. Préparation de l'indicateur ERIOT
Mélanger 0,5 g d'ériochrome noir T à 100 mL d'alcool éthylique 95 % ou d'isopropanol.

Quantité nécessaire : 500 ml par groupe de 30 élèves

3. Préparation du tampon à pH 10
Dissoudre 16,9 g de NH₄Cl dans 143 mL de NH₄OH concentré et compléter le volume jusqu'à 250 mL avec de l'eau.

Quantité nécessaire : 1 litre par groupe de 30 élèves

4. Préparation du témoin négatif
Dans un erlenmeyer de 150 mL, verser 100 mL d'eau distillée ou déminéralisée, 10 mL de tampon et 5 gouttes de l'indicateur ERIOT. La solution devrait être bleutée.

Quantité nécessaire : 5 ou 6 témoins peuvent être suffisants pour un groupe de 30 élèves

5. Préparation du standard de CaCO₃
Faire sécher environ 1 gramme de CaCO₃ (standard primaire). Dans un ballon jaugé de 500 mL, dissoudre 0,50 g de CaCO₃ séché dans environ 100 mL de H₂O distillée. Ajouter goutte à goutte, en brassant, du HCl 6N jusqu'à la disparition de l'effervescence et à la clarification de la solution. Compléter à 500 mL avec H₂O distillée.

Quantité nécessaire : 500 mL suffisent pour établir la courbe-étalon.

6. Détermination de la courbe-étalon
La solution de CaCO₃ contient 1000 ppm d'ions Ca²⁺. On peut donc faire un premier titrage de cette solution. Voici comment faire le titrage :

Dans un erlenmeyer de 250 mL, verser 50 mL de la solution de CaCO₃, 10 mL de tampon et 5 gouttes de l'indicateur ERIOT. Titrer la solution avec de l'EDTA jusqu'à ce que la solution perde toute sa teinte rosée pour devenir bleutée. Noter le volume d'EDTA utilisé. Pour plus de précision, recommencer le titrage deux autres fois et faire la moyenne des volumes d'EDTA utilisés.

Recommencer le processus avec une concentration de 500 ppm en Ca²⁺. Pour avoir une concentration de 500 ppm, verser 25 mL de la solution de CaCO₃, 25 mL d'eau, 10 mL de tampon et 5 gouttes d'indicateur. Faire encore trois titrages à cette concentration pour plus de précision.

Recommencer le processus avec une concentration de 300 ppm en Ca²⁺. Pour avoir une concentration de 300 ppm, verser 15 mL de la solution de CaCO₃, 35 mL d'eau, 10 mL de tampon et 5 gouttes d'indicateur. Faire encore trois titrages à cette concentration pour plus de précision.

Rapporter les trois valeurs des moyennes des volumes d'EDTA utilisé sur un graphique dont l'axe des X correspond au volume d'EDTA utilisé et l'axe des Y à la concentration en ppm de Ca²⁺. Ces trois points devraient se retrouver sur une droite passant par l'origine. C'est grâce à cette droite que les élèves pourront déterminer la concentration de leur échantillon d'eau en Ca²⁺.

Référence
titrage pour la détermination de la dureté de l'eau
GREENBERG, A.E. et al. (1985), Standard methods for the examination of water and wastewater, American Public Health Association, 1268 pages.