Détermination de la teneur en ion chlorure d’un lait

Objectifs : Déterminer la quantité d’ions chlorure présents dans un lait ou un produit laitier à l’aide d’un titrage suivi par conductimétrie.

Les mammites de la vache constituent une pathologie majeure en élevage laitier. Le lait de vaches atteintes de mammites est impropre à la consommation.

La conductivité d'un lait est déterminée par sa concentration en ions Na+, K+  et  Cl-. Les mammites de la vache provoquent un changement important des équilibres ioniques qui se traduit notamment par une augmentation de sa concentration en ions  chlorure Cl-.

Le dosage des ions chlorure du lait, permet donc à l’éleveur de détecter les mammites.

Données à 25°C :

Masse molaire atomique du chlore : 35,5 g.mol-1
Teneur usuelle en ions chlorure du lait de vache : 1 à 2 g.L-1
Conductivités ioniques molaires :      
l0(Cl-) = 76,31.10-4 m2.S.mol-1 
l0(NO3-) = 71,42.10-4 m2.S.mol-1 
l0(Ag+) = 61,9.10‑4 m2.S.mol-1

I Protocole

I.1) Préparation de la solution S à titrer

Diluer 5 fois le lait de manière à obtenir 100 mL de solution.
·         Quel volume de lait doit-on prélever ?
·         Expliquer en quelques lignes le protocole suivi, ainsi que le matériel nécessaire.

I.2) Titrage de la solution S

Réaliser le montage électrique nécessaire.
Préparer la burette avec la solution de nitrate d’argent (I) (Ag+aq + NO3‑aq) à 1,00.10-2 mol.L-1.
Dans un grand becher, introduire 10,0 mL de la solution (S) et ajouter environ 250 mL d’eau distillée.
Titrer par la solution de nitrate d’argent(I) en maintenant une agitation régulière. La conductance de la solution contenue dans le becher est relevée à chaque ajout.
Compléter le tableau ci-dessous :

V (mL)

0

1

2

3

4

5

5

7

8

9

10

11

12

G (mS)

                          

V (mL)

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

G (mS)

                          

·         Justifier la nécessité de l’ajout d’une grande quantité d’eau distillée dans le becher.

II Exploitation

II.1) Teneur en ion chlorure

·         Tracer courbe d’évolution de la conductance de la solution en fonction du volume de solution de nitrate d’argent(I) versé.
·         A partir des données, interpréter son allure.
·         A partir d’un volume de nitrate d’argent versé, l’évolution subit un brusque changement. Que représente l’abscisse du  point  singulier (intersection des deux demi-droites) ?
·         Déterminer la concentration en ions chlorure de la solution S
En déduire les concentrations molaire et massique en ions chlorure du lait analysé.
Doit-on suspecter des mammites dans l’élevage d’où provient le lait ainsi dosé ?

II.2) Vérification de la validité de la transformation de titrage

·         Écrire l’équation de la réaction mise en jeu lors de l’addition de la solution de nitrate d’argent(I) dans l’échantillon de lait.
La constante de réaction associée à cette réaction est K = 109,7 » 5,0.109
·         On verse 1,0 mL de solution de nitrate d’argent dans le grand becher contenant les 10,0 mL de la solution (S) et 250 mL d’eau distillée. Calculer la valeur du quotient de réaction dans l’état initial, Qr,i, dans le cas d’un lait correspondant à la teneur minimale de la norme des ions chlorure (1,0 g.L-1). Vérifier que le sens spontané d’évolution du système correspond à la formation du chlorure d’argent solide (sens direct).