Principe d'un étalonnage - Exploitation d'une courbe d'étalonnage

Lors d’un dosage par étalonnage, on cherche à déterminer la concentration de l’espèce x dans la solution S (concentration molaire: [x]_S en mol.L^-1 ou concentration massique t en g.L^-1).

Préparation et mesures :

• on mesure une grandeur physique M_S liée à la concentration [x]_S dans la solution S. On cherche en général une fonction linéaire M = k.[x] ;
• on prépare une gamme de solutions étalon de différentes concentrations de l’espèce X : concentrations connues, [x]₂, etc ;
• on mesure la même grandeur physique M pour toutes les solutions étalon : M₁, M₂, etc.

• on trace le graphique correspondant : M_i = f([x]_i) ;
• on reporte la valeur M_S correspondante à x en ordonnée et on lit [x]_S en abscisse ; 
• ou alors, on détermine l’équation de M_i = f([x]_i) pour calculer [x]_S en fonction de M_S.

Pour une espèce colorée :

La spectrophotométrie permet de mesurer l'absorbance notée A, à la longueur d'onde λ.

Pour les espèces ioniques :

La conductimétrie permet de déterminer la conductivité en fonction de la concentration [Xⁿ⁺]. Attention aux unités, [Xⁿ⁺] s'exprime en mol.m^-3 = 10^-3 mol.L^-1) :

Si les ions présents en solution sont Xⁿ⁺ et Z^m-, alors :

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Avec σ la conductivité en S.m^-1 ;
λ_i la conductivité molaire ionique de l'ion A_i en S.m².mol^-1 ;
et les concentrations des espèces ioniques [A_i] en mol.m^-3.

A l'aide des coefficients stoechiométriques de l'équation de dilution, on peut trouver une relation du type :

D’autres techniques peuvent être utilisées mais elles sont en général moins précises. Il s'agit de la colorimétrie (échelles de teintes avec vérification visuelle), de la précipitation (échelle de mélanges plus ou moins concentrés), de la pressiométrie, etc.

Le graphique est en général une droite puisqu’on choisit une grandeur physique qui est fonction linéaire de la concentration.

Règles de tracé d’un graphique :

• Le tracé se fait au crayon à papier ;
• Placer l’origine du repère, les deux axes fléchés et y indiquer la grandeur et son unité ;
• Placer les points en forme de croix ;
• Tracer la droite et donner un titre au graphe ainsi obtenu.

On obtient :       

Méthode 1 :

Méthode 2 :

On détermine l'équation de la droite en calculant son coefficient directeur k d'après la relation :

Une fois k déterminé, on pourra déduire la valeur de [x]s par le calcul :

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