Dosage des ions chlorate d'un herbicide

I - Introduction

Les désherbants ou herbicides permettent la suppression totale ou le contrôle des" mauvaises herbes" . ils doivent être sélectifs c’est à dire efficaces contre les plantes indésirables mais sans effets toxiques sur les cultures.

L’action néfaste des mauvaises herbes se situe à plusieurs niveaux :

elles empêchent le bon développement des plantes cultivées en exerçant une concurrence parfois mortelle pour la lumière, l’eau ou les éléments nutritifs ;

elles aident à la transmission des maladies cryptogamiques et à la prolifération des insectes ravageurs.

Le chlorate de sodium

C’est le constituant essentiel de certains désherbants puissants utiliser pour traiter les allées, les trottoirs ….

Le produit du commerce titre 99 % ; le reste est constitué par du carbonate de sodium, du chlorure de sodium ou du chlorure de calcium.

Ce composé est très soluble dans l’eau 790 g.L^-1 à 0°C et 2300 g.L^-1 à 100°C.

C’est un produit instable thermiquement et un puissant oxydant . noter le pictogramme présent sur l’étiquette. Il est à noter que notre produit est vieux et a dû se détitrer au cours du temps.

Le chlorate de potassium

Il est moins soluble que le chlorate de sodium . C’est un comburant : par élévation de température ; il libère du dioxygène

Il est utilisé dans la fabrication des allumettes sans phosphore et également comme désherbant et désinfectant. Il peut constituer un explosif lorsqu’il est mélangé à de puissants réducteurs.

En milieu acide et en présence d’ions Cl^-, il peut libérer du dichlore.

II - Principe du dosage

Les réactifs

Le dosage sera effectué sur une solution aqueuse obtenue en dissolvant 0,5618 g de poudre herbicide dans 100,0 mL d’eau distillée.

Pour effectuer ce dosage, vous disposez des solutions suivantes :

une solution d’ions Fe²⁺ dont le titre exact n’est pas connu, mais qui a été obtenue en dissolvant environ 100 g de sel de Mohr par litre de solution.

Une solution titrée d’ions dichromate qui a été obtenue en dissolvant environ 12 g de dichromate de potassium par litre de solution . la masse exacte sera donnée le jour du T.P.

Un indicateur de fin de réaction : le diphénylamine sulfonate de baryum qui est incolore en milieu réducteur et violacé en milieu oxydant ( attention , la coloration peut être modifiée par les espèces présentes et peut disparaître si l’excès d’oxydant est trop important.

Deux solutions d’acide : l’une est de l’acide sulfurique au 1/10 ^ème

L’autre est de l’acide phosphorique à 1 mol.L^-1

Les réactions

L’ion chlorate fait partie du couple ClO₃^- / Cl^- , il agit donc en oxydant. Son potentiel standard vaut 1,45 V. L’ion Fe²⁺ peut réagir car il agit en réducteur et la règle du " gamma " est vérifiée.

( couple Fe³⁺ / Fe²⁺ de potentiel 0,77 V ).

Cet ion fer II est mis en excès , il peut donc réagir avec la solution de dichromate présente dans la burette. ( couple Cr₂O₇^2- / Cr³⁺ de potentiel 1,33 V )

La difficulté de ce dosage vient de la réaction des ions chlorate sur les ions fer II : elle est lente. Toutefois si on opère en milieu assez fortement acide et si on laisse séjourner 5 min au moins les ions chlorate en présence d’ions fer II en excès, la réaction devient totale.

III- Mode opératoire

Réduction des ions chlorate par les ions fer II

Dans un erlenmeyer, placer dans l’ordre :

un volume de 20,00 mL de la solution de fer II

un volume de 10,00 mL de solution de chlorate à doser

puis avec précaution, ajouter en agitant légèrement, 100 mL d’acide sulfurique au 1/10 et 10 mL d’acide phosphorique

Abandonner 5 à 10 min l’erlen après l’avoir bouché légèrement.

Vous pouvez préparer un deuxième essai pendant ce temps d’attente.

Oxydation des ions fer II restants par la solution de dichromate

Introduire 6 à 8 gouttes d’indicateur de fin de réaction dans l’erlen, effectuer le dosage jusqu’à virage de l’indicateur.

IV - Résultats

Equations bilan

 

Relation de dosage

 

ce résultat n'est pas en conformité avec l'indication portée sur l'étiquette; mais le produit était très très vieux, probablement s'est - il - partiellement décomposé, sachant en particulier combien il est peu stable, notamment à la chaleur.