L'eau dans la nature
Objectifs
À la fin de ce chapitre, vous saurez :
• citer les sources d'eau et reconnaître l'eau dans ses trois états ;
• expliquer l'importance de l'eau pour la vie ;
• distinguer un mélange homogène d'un mélange hétérogène ;
• séparer les constituants d'un mélange par décantation, filtration, centrifugation et distillation ;
• distinguer une eau limpide, une eau potable et une eau pure ;
• citer les causes de la pollution de l'eau et décrire son traitement.
Situation de départ
L'eau couvre environ les trois quarts de la surface de la Terre. Pourtant, l'eau que vous buvez au robinet ou dans votre gourde a été soigneusement traitée, et la Tunisie manque d'eau douce.
D'où vient l'eau, comment la rend-on potable, et comment la protéger ?
I. L'eau, source de vie
1. Les sources d'eau
On trouve l'eau :
- à l'état liquide : océans, mers, lacs, fleuves, oueds, barrages (comme Sidi Salem sur la Medjerda), nappes souterraines et puits ;
- à l'état solide : glaciers, banquise, neige au sommet des montagnes ;
- à l'état gazeux : la vapeur d'eau, invisible, présente dans l'air.
Le sulfate de cuivre anhydre, blanc, devient bleu au contact de l'eau (pas de l'huile ni du pétrole). Laissé à l'air libre, il bleuit en quelques minutes : l'air contient de la vapeur d'eau. C'est aussi pour cela que le sel ou le sucre d'une boîte ouverte devient humide.
2. L'eau, indispensable à la vie
Avec le test au sulfate de cuivre anhydre, on montre que les boissons, les jus de fruits et la plupart des aliments (pain, fruits, légumes) contiennent de l'eau. L'huile et le sucre n'en contiennent pas.
La sueur et les feuilles fraîches font bleuir le sulfate de cuivre : l'eau est le constituant principal des êtres vivants. Le corps humain en contient environ 60 %.
Quand il fait chaud ou après le sport, on transpire et on a soif : il faut boire régulièrement. La déshydratation est dangereuse, surtout pour les bébés et les personnes âgées. Sans eau, les plantes fanent puis meurent.
II. Les mélanges
1. Mélanges homogènes et hétérogènes
Dans un mélange homogène, on ne distingue pas les constituants à l'œil nu : eau salée, eau et alcool, eau et sirop, air.
Dans un mélange hétérogène, on distingue au moins deux constituants : eau boueuse, eau et huile, jus d'orange avec pulpe.
Deux liquides qui donnent un mélange homogène sont dits miscibles (eau et alcool) ; sinon ils sont non miscibles (eau et huile).
Un mélange homogène paraît limpide ; un mélange hétérogène paraît souvent trouble.
2. Séparer les constituants d'un mélange
trois techniques de séparation
- Décantation : on laisse reposer un mélange hétérogène ; les constituants les plus lourds tombent au fond, les plus légers (huile) restent en haut. C'est lent.
- Filtration : un filtre (papier filtre, filtre à café, filtre de carafe) retient les particules solides ; le liquide limpide recueilli s'appelle le filtrat.
- Centrifugation : une rotation rapide accélère la séparation. Exemples : l'extracteur de jus, l'essoreuse à salade, l'essorage du lave-linge.
- Distillation : on chauffe un mélange homogène (eau salée) jusqu'à l'ébullition ; la vapeur est refroidie dans un réfrigérant et redevient liquide. Ce liquide, le distillat, est de l'eau douce ; le sel reste dans le ballon.
Décantation, filtration et centrifugation séparent les constituants d'un mélange hétérogène ; la distillation sépare l'eau d'un mélange homogène comme l'eau salée.
III. L'eau potable
1. Eau pure et eau potable
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