Theme 2 - Contemporary global challenges : energy & soil

07.03.2012

TP sur la porosité et la composition chimique du sol :

réaliser un compte-rendu de TP à l'aide des FT et des mots clefs suivants :

porosité, matière minérale (nitrates et nitrites, phosphate, potassium, fer, calcium) organique

Partie 1 : Mesure approchée de la porosité totale d’un sol

Matériel : Tube PVC, sol, gaze ou tissu type collant, marteau, planchette, élastiques, bécher ou mini-bac, potence avec mâchoire, marqueur, bouchon ,chiffon

Placer un volume de sol séché (à l’étuve à 40°C pendant 3 jours) dans le tube équipé d’une gaze ou tissu type collant, appelé aussi carotte. Remplir avec marteau et bloc en bois. Remettre une autre gaze à l'extrémité supérieure ou tissu type collant. Maintenir à l'aide d'élastiques.
Remplir d'eau au 2/3 le récipient (bécher ou mini-bac)
Relever le niveau d'eau avec un marqueur sur la paroi.
Mettre une potence de telle sorte que le tube PVC soit accroché et plongé dans l'eau
Placer celui-ci au dessus du bécher ou mini-bac.
Plonger l'ensemble de telle sorte que le tube soit immergé, sans toucher le fond.
Relever aussitôt le niveau d'eau avec un marqueur sur la paroi.
Laisser 20 minutes.
(Pendant ce temps d’attente réaliser une des expériences de la partie 2).

- Rétablir au bout des 20 minutes le niveau d'eau avec une éprouvette graduée. Noter le volume V1

Calculer le volume de la carotte
Le volume V1 mesure le volume libre total entre les particules du sol, c'est-à-dire la porosité totale.

_V1_x₁₀₀

_Porosité_totale₌^{_________________________}

Volume de la carotte

Partie 2 : Détermination des minéraux [un protocole parmi a), b), c), d) et e) ]

du calcium

Matériel : sol , pipette, poires, gants,lunettes, entonnoir, tubes à essai, bêcher, filtre, solution de NACl, solution d'oxalate d'ammonium, bouchon, chiffon

Mettre ~ 1 g de sol dans un tube à essai et recouvrir de 5 mL de solution de NaCl.
Agiter vigoureusement, laisser décanter puis filtrer.
Mettre 1 mL de d’oxalate d’ammonium à 50g/L dans un autre tube à essai et ajouter 1 mL de filtrat.
L’apparition d’un précipité blanc d’oxalate de calcium traduit la présence de calcium.

Détermination du fer

Matériel : sol , pipette, poires , lunettes, gants, entonnoir, tubes à essai, bêcher, filtre, solution de HCl, eau distillée, solution de ferrocyanure de potassium, bouchon, chiffon

Mettre 1g de sol dans un tube à essai et recouvrir avec 2 mL d’acide chlorhydrique pour solubiliser les sels de fer.
Agiter vigoureusement et recouvrir avec 5 mL d’eau distillée.
Agiter, laisser décanter puis filtrer.
Mettre 1 mL de ferrocyanure de potassium dans un autre tube à essai et ajouter 1 mL de filtrat.
L’apparition d’une coloration bleu (bleu de prusse) traduit la présence de fer (Fe³⁺).

Détermination de potassium

Matériel : sol , pipette, poires, lunettes, gants, entonnoir, tubes à essai, bêcher, filtre, solution de cobaltinitrite, eau distillée, bouchon, chiffon

Mettre 1 g de sol dans un tube à essai et recouvrir avec 5 mL d’eau distillée.
Agiter vigoureusement, laisser décanter puis filtrer.
Mettre 1 mL de cobaltinitrite de sodium dans un autre tube à essai et ajouter 1 mL de filtrat.
La formation d’un précipité jaune indique la présence de potassium.

Détermination de phosphate

Matériel : sol , pipette, poires, lunettes, gants, entonnoir, tubes à essai, bêcher, filtre, eau distillée, réactif d'ammoniaco-magnésium, bouchon, chiffon

Mettre 1 g de sol dans un tube à essai et recouvrir avec 5 mL d’eau distillée.
Agiter vigoureusement, laisser décanter puis filtrer.
Mettre 1 mL de réactif d'ammoniaco-magnésium dans un autre tube à essai et ajouter 1 mL de filtrat.
La formation d’un précipité blanc indique la présence de phosphate.

Détermination des nitrates et des nitrites

Matériel : sol , pipette, poires, lunettes, gants, entonnoir, tubes à essai, bêcher, filtre, eau distillée, allumette, réactif au sulfate ferreux ou diphénylamine sulfurique, bouchon, chiffon

Mettre 1 g de sol dans un tube à essai et recouvrir avec 5 mL d’eau distillée.
Agiter vigoureusement, laisser décanter puis filtrer.
Mettre 1 mL de diphénylamine sulfurique ou de réactif au sulfate ferreux dans un autre tube à essai et ajouter 1 mL de filtrat.
La présence de nitrates ou/et nitrites se traduit par l’apparition d’une coloration bleu violet avec le réactif à la diphénylamine, rose-violacée avec le réactif au sulfate de fer.

Partie 3 Détermination de la matière organique

- Matériel : sol , pipette, poires, lunettes, gants, tubes à essai, bêcher, eau de Javel, bec bunsen, allumette, pince en bois, chiffon

Préparer 2 tubes à essai en y introduisant 1 cm de sol et 5 mL d’eau de Javel, agiter pour mélanger

Porter un des 2 tubes à ébullition en faisant attention de ne pas provoquer de projection et de ne pas respirer les vapeurs sortant du tube.
Comparer la coloration des 2 tubes : l’eau de Javel détruit la matière organique, ce qui se traduit par une décoloration.