Calcul de la concentration massique du cadmium
Comprendre le Calcul de la concentration massique du cadmium
Dans un laboratoire de chimie environnementale, des scientifiques analysent la concentration de polluants dans des échantillons d’eau pour évaluer la qualité de l’eau d’une rivière traversant une zone industrielle.
Ils se concentrent spécifiquement sur un polluant industriel commun, le cadmium (Cd). Pour ce faire, ils utilisent la spectrophotométrie pour mesurer la concentration massique de cadmium dans des échantillons d’eau prélevés à différents points le long de la rivière.
Données:
- Volume de l’échantillon d’eau prélevé: \(50 \, \text{mL}\)
- Masse de cadmium détectée dans l’échantillon: \(0.65 \, \text{mg}\)
- Densité de l’eau: \(1.00 \, \text{g/mL}\)
Questions:
1. Calculer la concentration massique du cadmium dans l’échantillon d’eau. La concentration massique \( C_m \) est définie comme la masse de soluté (en ce cas, le cadmium) par unité de volume de solution. Elle peut être exprimée en \( \text{mg/L} \).
2. Interpréter le résultat par rapport aux normes environnementales, sachant que la limite maximale de cadmium permise dans l’eau potable est de \( 3 \, \text{mg/L} \).
Correction : Calcul de la concentration massique du cadmium
1. Calcul de la concentration massique de Cadmium
Conversion du volume de l’échantillon de mL en L:
Pour utiliser la formule de concentration massique, nous devons convertir le volume de l’échantillon d’eau de millilitres (mL) en litres (L), car la concentration massique est généralement exprimée en mg/L.
Formule de conversion:
\[ \text{Volume (L)} = \text{Volume (mL)} \times 0.001 \]
Données utilisées:
- \(50 \, \text{mL}\)
Calcul:
\[ \text{Volume} = 50 \, \text{mL} \times 0.001 \] \[ \text{Volume} = 0.050 \, \text{L} \]
Calcul de la concentration massique de cadmium:
Avec la masse du cadmium et le volume de l’échantillon en litres, nous pouvons maintenant calculer la concentration massique en utilisant la formule spécifiée.
Formule utilisée:
\[ C_m = \frac{\text{Masse de cadmium (mg)}}{\text{Volume de l’échantillon (L)}} \]
Données utilisées:
- Masse de cadmium = \(0.65 \, \text{mg}\)
- Volume converti = \(0.050 \, \text{L}\)
Calcul:
\[ C_m = \frac{0.65 \, \text{mg}}{0.050 \, \text{L}} \] \[ C_m = 13 \, \text{mg/L} \]
2. Interprétation par rapport aux normes environnementales
La concentration massique obtenue doit être comparée à la limite maximale autorisée pour évaluer la conformité avec les normes de qualité de l’eau.
Norme environnementale de référence: La limite maximale de cadmium permise dans l’eau potable est de \(3 \, \text{mg/L}\).
Comparaison des résultats:
- Concentration calculée: \(13 \, \text{mg/L}\)
- Limite permise: \(3 \, \text{mg/L}\)
Conclusion:
La concentration de \(13 \, \text{mg/L}\) dépasse largement la norme permise de \(3 \, \text{mg/L}\).
Cela indique une contamination significative qui nécessite une intervention pour rendre l’eau de nouveau sûre pour la consommation et pourrait nécessiter des investigations pour identifier la source de la contamination.
Calcul de la concentration massique du cadmium
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