R~PUBLIQUE DE core D'IVOIRE
UNION - DISCIPLINE - TRAVAil
NO d'ordre 91
MINISTERE DE L'~OUCATION NATIONALE
ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE
THESE
PRËSENTËE
A LA FACULTE DES SCIENCES DE L'UNIVERSITE D'ABIDJAN
POUR OBTENIR LE GRADE DE
DOCTEUR 3e Cycle
(Spécialité Chimie-Physique)
Par
Edith Akissi KOUASSI
Maître es Sciences
Détermination des teneurs en fluorures, chlorures et bromures
par potentiométrie à électrodes spécifiques et par
fluorescence X, de la :agune Ebrié et des nappes d'eau.
Soutenue le 29 Juin 1985 devant la commission d'examen:
M.
Y. BOKRA
Professeur à la Faculté des Sciences d'Abidjan
Président
Mme R. EHOLlË
Professeur à la Faculté des Sciences d'Abidjan
MM. T. Y. N'GUESSAItJ 'Professeur à la Faculté des Sciences d'Abidjan
) Examinateurs
M,
C. AZOKPOTA
Martre de Conférence à la Faculté des Sciences d'Abidjan
~
M.
A.HACHEM
Martre Assistant à la Faculté des Sciences d'Abidjan

---

A
LA
MEMOIRE
DE
MES
TANTES
KOUASSI
AFFOUE
ET
KOUADIO
LOUISE

---

A
JO
et
/4,
YANN
HEFALY

---

A
MES
PARENTS
EN
TEMOIGNAGE
DE
MON
AFFECTION
ET
DE
MA
PROFONDE
RECONNAISSANCE
A MES
FRERES
ET
SOEURS

---

A MES
AMIS
POLIR
TOUT

---

Ce travail a été effectué au laboratoire de Chimie-
Physique de la Faculté des Sciences de l'Université Nationale
d'Abidjan.
Je tiens à remercier très sincèrement Monsieur BDKRA
Yobou, Professeur à l'Université Nationale d'Abidjan pour la
confiance qu'il m'a témoignée en m'accueillant dans son labo-
ratoire. Il a inspiré mon travail et a toujours su
le conduire
avec patience et sympathie.
Mes remerciements vont également à :
Madame EHDlIE Rose, Professeur à l'Université Nationale d'Abidjan,
pour avoir accepté de participer au jury de cette Thèse.
Monsieur N'GUESSAN Yao T., Professeur à l'Université Nationale
d'Abidjan pour l'honneur qu'il me fait en acceptant de juger ce
travail.
Monsieur AZDKPDTA Célestin, Maître de Conférences à l'Université
Nationale d'Abidjan pour les fructueux échanges que nous avons
eus. Je lui suis extrêmement reconnaissante pour le concours
qu'il a apporté à cette étude.
Monsieur HACHEM Ahmed, Maître Assistant au Département de Physique
de l'Université d'Abidjan, pour son aimable collaboration qui m'a
permis
de m'initier aux techniques d'analyse par fluorescence X.
Ses conseils m'ont été d'un atout précieux dans la réalisation de
cette Thèse.
Il a bien voulu consacrer une partie de son temps
pour juger ce travail. Je tiens à lui témoigner ma profonde
gratitude.
... / ...

---

Je voudrais remercier tout particulièrement Monsieur
RAMANY BALA P., Maitre Assistant au Département de Physique
de l'Université d'Abidjan pour sa grande disponibilité à la
discussion, pour sa rigueur scientifique et aussi pour le
concours qu'il a apporté à cette étude.
Je tiens aussi à exprimer mon amitié à tous les
camarades de laboratoire: AKA Kouassi Henri, YOLDU Séri,
KONE Ali, KDrCHI Kouadio et YAPI Assemian pour leur sympathie
et leurs conseils.
La mise en forme définitive de ce mémoire a été réalisée
par Mademoiselle BABAN Irmine Abyoro. Qu'elle en soit remerciée.

---

PLAN
DU
TRAVAIL
:[NTRC'DUCTION •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••.•••••"...........
1
CHAPITRE l
RAPPELS SUR LES METHODES D1ANALYSE UTILISEES.
l
METHODE POTENTIOMETRIQUE ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••.••
5
1. 1 -
Généralités··....................................................
5
1. 2 -
Electrochimie des électrodes spécifiques à membrane •••••••••••••••
8
.
1. 2.1
- Définition d'une "électrode spécifique .........................
8
1. 2.2
- Principe de fonctionnement
- Tension développée ••••••••••••••• Il
1.2.3
- Caractéristiques d'une électrode spécifique •••••••••••••••••••• 15
1. 2.3.1 - Sélectivité •...•.....•.•.•••..••.••••..•••.•.....•••........•. 15
1. 2.3.2 - Limite de détection ...•..•.•••.••..•••....•.•.............•.•. 17
1. 2.3.3 - Influence du pH
: 17
1. 2.3.4 - Temps de réponse ..•.•. ~ .••.••..••.••••.••.•.•.••.•...........• 19
1. 2.3.5 - Effet de la température .......................................... 10
II
l"1ETHODE DE LA FLUORESCENCE X ••••••••••••••••••••••-4.................... 21
II. 1 -
Généralités·····.···.··.··
21
Ir. 2 -
Principe de l'analyse par fluorescence X. • ... • •• • • • • • • • .. .. • • • •• 24
CHAPITRE
II
PARTIE EXPERIMENTALE
l
ANALYSE PAR ELECTRODES SPECIFIQUES A MEMBRANE
28
.../ ...

---

1. l - Dispositif expérimental ...............................................
28
1. 1.1
- Potentiomètre
.
28
1. 1.2
- Electrodeq
.
28
1. 2 -
Conditions expérimentales
........................................... 32
1. 2.1
- Préparation des solutions .••.....••...••••..•.•••.••...•....•.•.....
32
1. 2.1 - Solutions standard
................................................. 32
1. 2.1.2 - Solution tampon ••.•••..••..•.........•..•........•............•....
33
1. 2.2 - Méthodes de mesures ..••.•..•...•.•.•.•••.•....•...••.••.•..•••.•.....
34
1. 2.2.1
- Méthode directe
•
• • • • • • • • • • •• 35
..................................... ..
1. 2.2.2
_ Méthode de l'addition simple ••••••••••.•••••••.••.••••.••••••• · 35
1. 2.2.3 -- Méthode de "SPIKE" ou petits accroissements ..................... 38
1. 2.2.4
- Technique de "solutions séparées" ••••••••••••••••••••••••••••••••••• 39
1. 3
Calcul d'erreur. .............................
...................... 42
II
ANALYSE PAR FLUORESCENCE X (XRFA) ••••••••••••••••••••••••••••••••••••.•••.• ~ 43
II. l
- Appareillage
••••••••••••••••••••••••••, • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •• 43
II. 1.1 - Système "porte-source, collimateur et porte-échantillon" •.••••••.•.••• 43
II • 1.2 -
Détecteur
46
II. 1.3
Electroniques associées. .
. 46
.../ ...

---

II. 2 - Résolution de la chaine ......................................... 47
II. 3 - Etalonnage en énergie
....•..........•..•...••..................
48
II. 4 - Préparation des échantillons ••••••••••••••••••.•••••••••••••••••
49
II
5 - Détermination des surfac~s des photopics ••.••••••••.••••••••.••.• 50
II. 6 - Efficacité du détecteur •••••••••••••.•••.•.•••.•••••••.••••.•..•• 52
II. 7 - Détermination des concentrations ••••.••••••••••••••••••.••••••••. 53
CHAPITRE
III -
RESULTATS ET DISCUSSIONS
l
-
DETERMINATION DE LA CONSTANTE DE SELECTIVITE K
DE
C1Br
L'ELECTRODE SPECIFIQUE DES IONS Cl- EN PRESENCE DES IONS Br- ••••••.•••.• ·59
II
-
ETUDE DE LA VARIATION DU COEFFICIENT D'ACTIVITE DES IONS Cl
. EN FONCTION DE LA FORCE IONIQUE.
• •••.•••••••••••••••••••••..•.••••...•.. 63
III
-
DETERMINATION DES CONCENTRATIONS DE FLUORURES, CHLORURES ET DE BROMURES •• 68
III. l - Fluorures
~............. .........•............................. 68
III. 2 - Chlorures
··.·.······ 72
III. 3 - Bromures
87
. IV . -
DETERMINATION DES RAPPORJS
[Flu9r~res] [Ch19r~r~s] [BroTufes ] PAR
sallnlté
'sallnlté
'sallnlté
SECTION ET EN FONCTION DU TEf-iIPS. •
91
V -
EVOLUTION DES CONCENTRATIONS EN FONCTION DE LA MAREE ••.•••••••• ······•·•·· 98
CONCLUSION ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••.••••••••••••• 102
B~[BLIOGRAPHIE •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 105

---

l
INTRODUCTION
De nombreux travaux consacrés à l'environnement témoi-
gnent de l'intérêt particulier que les organismes internatio-
naux (l, 2, 3) et les nations elles-mêmes (4) accordent aux
problèmes de pollution. Ces différentes instances se préoccu-
pent des actions à entreprendre pour tenter de protéger notre
environnement contre diverses agressions dues essentiellement
aux conséquences néfastes d'une croissance accélérée.
Si la pollution est un mal vivement ressenti dans les
pays développés, elle n'épargne pas non plus ceux en voie
d'émergence. Ainsi, depuis la conférence sur l'environnement
tenue à STOCKOLM en 1972 (2), les organismes nationaux spé-
cialisés confrontent leurs efforts sur l'étude de la pollution
en Côte d'Ivoire (4). Des travaux (5, 6, 7) ont été réalisés
dans ce domaine essentiellement sur le système lagunaire ivoirien, en vue de
mieux appréhender le problème et de proposer éventuellement des solutions de
lutte contre ce fléau. Le"nombre relativement élevé et la diversité de ces
travaux effectués depuis une dizain~ d'année~, attestent d'une prIse
de conscience réelle du rôle important que joue le système
lagunaire dans l'équilibre à la fois écologique et socio-éco-
nomique du pays. Ces études couvrent divers aspects :
- Certains chercheurs tels que DEBYSER (8) et TASTET (9) ont
contribué à une meilleure connaissance de la structure géolo-
gique de la lagune en menant des études sur la sédimentation.
- D'autres comme RAMANY BALA (10) en particulier, se sont in-
téressés à l'hydrologie de la lagune en étudiant l'hydrodyna-
mique du système lagunaire Ebrié. L'hydrologie de ce milieu
saumâtre est régie principalement par les apports des eaux
marines (ouverture du Canal de Vridi) et ceux des eaux con-
tinentales.
... / ...

---

2
- le climat lagunaire a été étudié par différents
auteurs et
récemment, DURAND et CHANTRAINE (11) ont fait le bilan de tou-
tes les informations disponibles sur ce sujet. Ce climat est
présenté comme la résultante des influences des climats marins
et terrestres.
- sur le plan de la biologie, des travaux (6, 12) ont été réalisés
sur la flore lagunaire. LEMASSON et al.
(12) ont tenté d'évaluer
la biomasse sur la base de paramètres tels que : le carbone
particulaire, la chlorophylle, le phosphate particulaire et
l'adénosine tri-phosphate (ATP). La biomasse serait due essen-
tiellement aux algues.
Pour ce qui est de la faune lagunaire, des études ont été menées
sur plusieurs espèces de poissons (13), de crevettes (14) et
de mollusques (15). L'étude la plus complète sur l'ensemble de
la faune lagunaire semble être jusqu'ici celle de ZABI (16).
Elle a permis d'établir une cartographie des différents orga-
nismes vivants de la lagune Ebrié, montrant ainsi la richesse
naturelle de ce milieu saumâtre.
- la pollution proprement dite, a fait l'objet de plusieurs études
(7,17) dans la région urbaine d'Abidjan. Les paramètres déter-
minés étaient la demande biochimique en oxygène (D-B O~ la de-
mande chimique en oxygène (DCO), l'oxygène_dissous, la salinité
les sels nutritifs (phosphates, nitrates, sulfates ... ) et la
transparence. Ces différents paramètres ont contribué à établir
qu'en raison de leur enclavement (faible circulation des eaux
dans le fond),
les baies de Cocody, de Marcory et surtout celle
de Biétri étaient les points les plus sensibles à la pollution
due aux effluents domestiques et aux ea~x usées industrielles.
Une étude sur l~peuplements des organismes vivants liés
à la pollution a été réalisée par ZABI (18) dans ces trois baies.
Il a noté alors la prolifération accrue de certaines espèces dans
... } ...

---

3
les baies de Cocody et de Biétri. Dans le même temps, il a
enregistré la raréfaction, voire la disparition d'autres espè-
ces dans la baie de Marcory. Ces différents organismes vivants
ont été identifiës comme des espèces indicatrices de pollution
dans la lagune Ebrié.
Une partie des travaux de recherche du Laboratoire de
Chimie-Physique de l'Université d'Abidjan se situe dans ce
contexte. Elle s'intéresse à la pollution de l'air, à celle
des eaux et aux phénomènes de corrosion. En ce qui concerne
la pollution atmosphérique, les oxydes d'azote ont déjà été
étudiés dans l'atmosphère d'Abidjan (19) et une méthode de
détermination des concentrations de l'acide nitrique a été
mise au point (20).
Une étude sur la pollution lagunaire a été réalisée
dan~ le~ zon~s ~'ha~itati~~ (Hotel du ri~l~, Cocody relais ••• ) par BONI (21).
Les ions étudi~s étaient les sulfates, phosphates, nitrates,
nitrites et les chlorures. Leurs concentrations ont été obtenues
par la méthode de spectrophotométrie d'absorption moléculaire ou
colorimétrie et par le titrage volumétrique simple.
La méthode volumétrique étant peu précise
et demandant
un temps d'analyse assez long, nous a amené à envisager d'autres
techniques: la potentiométrie à
électrodes spécifiques et la
fluorescence X. Ces méthodes, géjà connues dans l'analyse quan-
titative,
semblent avoir été très 'peu 'ufil{~ées dans des études
de pollution des eaux dans notre pays.
"
Parmi les nombreuses propriétés des éléments contenus
dans les eaux, deux d'entre elles peuvent être mises en relief
- la première propriété est la toxicité. Les éléments tels que
le fluor,
le bore et certains métaux (le fer
••• ) sont néces-
saires à la vie à très faible dose mais présentent aussi des
... / ...

---

4
seuils de toxicité très bas (22). Par exemple, en quantité
importante les fluorures peuvent causer la détérioration des
dents. Par contre les fluorur~s sont ingérés en faible quan-
tité dans la prophylaxie des caries dentaires (23). Dans l'eau
potable, les concentrations de fluorures autorisées par diffé-
rentes législations sont :
• 1,0 ppm dose limite. Arrêté du Ministère de la Santé Publique
l - 8 - 1961, France.
• 0,8 à 1,5 ppm limite de sécurité recommandée variable suivant
la température de l'eau moyenne annuelle diurne.
OMS 70 Europe. USPHS 62.
L'éventail généralement proposé pour le fluor ainsi que les
doses permises pour les autres éléments sont décrits en annexe.
- la deuxième propriété est le caractère corrosif. Les halogé-
nures, en particulier les chlorures, sont très corrosifs et
leur action sur les installations métalliques est souvent
redoutée (corrosion par piquration) (24).
L'importance biologique de ces éléments (le fluor en
particulier (25, 26)
) d'une part et l'impact économique de la
corrosion d'autre part (27), expliquent l'intérêt de l'étude de
ces éléments. Dans cette optique, le travail que nous allons
présenter est consacré à la détermination des concentrations des
fluorures,
chlorures et bromures dans les eaux ivoiriennes. Nous
nous intéressons non seulement à la lagune Ebrié (zone urbaine
d'Abidjan) mais aussi aux eaux de forage (provenant des régions
du Centre et du Sud de la Cete d'Ivoire) consommées par certaines
populations rurales.
La présentation des deux techniques d'analyse utilisées
fait l'objet du premier chapitre de cette étude. Ensuite l'as-
pect expérimental est traité au deuxième chapitre. Les résultats
de mesures effectuées ainsi que leurs interprétations sont
exposés au troisième chapitre.

---

CHAPITRE
l
RAPPELS SUR LES METHODES D'ANALYSE UTILISEES

---

5
l - METHODE POTENTIO~IETRIQUE
1.
l - Généralités
L'utilisation des électrodes spécifiques à membrane en
potentiométrie en tant que méthode électrochimique d'analyse
est connue depuis le début du siècle. Cependant, l'emploi de
ces électrodes se limitait à celle de verre dont la membrane
était constituée d'un matériau vitreux. Cette électrode spéci-
fique fut commercialisée pour la première fois en 1929. Elle
permettait initialement la mesure des activités de l'ion hydro-
gène en solution selon la relation de Nernst :
RT
E
= EO
+
- F -
Ln
E
potentiel mesuré
EO
potentiel standard
alf".
activité de l'ion hydrogène.
Bien plus tard, des électrodes de verre
spécifiques
d'ions alcalins ( Na+, K+ etc ••• ) furent réalisées et permet-
taient de mesurer l'activité de
ces ions par une relation
analogue à celle écrite ci-dessus. Quelques travaux et les con-
cepts théoriques
sur ce sujet ont fai t
l'obJet d'un ouvrage très
complet écrit par
EI5ENMAN
(28).
Parallèlement, les études de DONNAN -(29, 30) sur les mem-
branes microporeuses ont mis en évidence une certaine perméabi-
lité sélective par rapport à un type d'ion (anion ou cation) et
ont permis d'établir une relation entre cette perméabilité et la _
composition de la membrane (collodion, gels, protoplasmes de
cellules animales ou végétales ••• ).
De nombreux auteurs entreprirent alors des études sur
les potentiels de membrane, en vue de réaliser des électrodes
... / ...

---

6
spécifiques qui permettraient d'exprimer le potentiel de mem-
brane en fonction des activités de l'ion perméable (3l, 32).
Actuellement,
les investigations sur la construction des élec-
trodes spécifiques continuent de susciter l'intérêt des cher-
che urs (3 3., 34, 35., 3 6), qui te n t en t de met t r e en 0 e u vr e de
nouvelles électrodes spécifiques ou d'améliorer les performances
de celles existant déjà.
Plusieurs théories sur les potentiels de membrane furent
suggérées. L'une des plus élaborées, développée par HELFFERICH
(37) expose les principes fondamentaux conduisant aux expressions
thermodynamiques des différences de potentiel à l'interface
membrane-électrolyte ainsi qu'à l'intérieur de la membrane. Plus
tard, d'autres auteurs ont contribué à préciser les notions
d'électrodes spécifiques et à étudier les conditions optimales
de fonctionnement ainsi que les domaines d'application de ces
électrodes (38).
Les électrodes à membrane spécifiques d'ions autres
que les ions hydrogène ou alcalins, prirent une importance
notable dans la potentiométrie, dès lors qu'il fut établi une
loi identique à la loi de Nernst entre le potentiel de membrane
et les activités de l'ion pour lequel la membrane est préméable.
Depuis -les années 1966 - 1967, l'apparition dans le commerce de
nouvelles électrodes à membrane spécifiques d'ions ~tels que
les ions fluorure,
nitrate, chlorure) pour lesquels il n'existait
pas jusque là d'électrode métallique appropriée a considérable-
ment élargi le domaine d'application de la potentiométrie.
Dans bien des cas, la difficulté essentielle que représente
l'interférence d'espèces dissoutes en solution est surmontée par
des techniques appropriées, et les électrodes spécifiques à mem-
brane sont utilisées pour des applications particulières dans
divers domaines. Par exemple:
... / ...

---

7
- sur le plan de la physico-chimie, ces électrodes peuvent être
utilisées pour la détermination du coefficient d'activité de
certains ions. Dans cette optique, BUTLER et HUTSON (39) ont
mesuré les coefficients d'activité des ions fluorure et chlo-
rure, au moyen d'électrodes à membrane spécifiques de ces ions,
dans des mélanges de solutions aqueuses composées de leurs
sels de sodium (Naf et NaCl),au cours d'une étude sur la chimie
des fluorures dans les eaux naturelles. Les constàntes
de
sélectivité de ces électrodes peuvent également être déterminées
(40). Les électrodes spécifiques interviennent aussi dans
l'étude de l'équilibre et de la cinétique de certai~es réactions,
dans ce cadre, les réactions impliquant les ions fluorure (41)
ou calcium (42) ont suscité un grand intérêt.
- dans le domaine de la biologie et de la médecine, l'impact de
la potentiométrie n'est pas moindre. Elle offre la possibilité
de déterminer surtout l'activité du calcium ionisé dans les
milieux biologiques où le calcium se trouve en partie associé
à diverses substances présentes telles que les protéines et en
partie sous forme d'ions libres. Alors que le calcium total du
sérum du sang était couramment dosé, il était au contraire dif-
ficile de déterminer la quantité de calcium ionisé (43). La
mise au point d'électrodes à membrane spécifiques des ions
,calcium permet
-depuis
. de mesurer facilement l'activité de
ces ions libres dans le sérum (44) et:d'autres milieux biolo-
giques comme le sang (~), la bile (46) ,et l'urine
(47). L'é-
lectrode cristalline spécifique des ions fluorure a également
servi largement dans ce domaine (48,
49).
- sur le plan de l'analyse chimique quantitative, la potentio-
métrie est souvent utilisée dans le contrOle de l'environne-
ment. Plusieurs auteurs ont maintes fois eu recours à cette
méthode dans 1 ' analyse des eaux de diverses origines (50 ,
51),
ainsi que dans celle des sols et des roches (52). Cette techni-
que est également utilisée dans l'analyse de denrées alimen-
taires (53).
. .. / ...

---

8
Ces dernières années, les recherches sur les électrodes spéci-
fiques sont orientées vers l'automatisation de la méthode (~4)
(construction d'analyseurs automatiques ••• ).
1.
2 - 1
Définition d'une électrode spécifigue à membrane
On désigne par électrode spécifique, une électrode per-
mettant de mesurer l'activité d'un ou plusieurs espèces dissoutes
en solution, la tension de l'électrode (mesurée par rapport à
une électrode de référence externe) étant reliée aux activités
des espèces par la loi de Nernst, sur le domaine étendu de con-
centration. Par exemple, un fil d'argent plongeant dans une
solution contenant des ions argent constitue une électrode métal-
lique de première espèce, spécifique de l'activité des ions
argent, dont la tension est obtenue pour une température et une
pression données, par la relation:
RT
[
=
[ 1 ]
[0
Ag/Ag+
+
F
[0
Ag/Ag+
= potentiel standard de l'arge~t
Pour cette électrode, le processus déterminant le potentiel
est un transfert d'électron entre les deux phases:
Ag
~
Ag+
+
e
métal
solution
Cette réaction doit être idéalement résersible. De plus, s'il
2
3
existe en solution un système redox (Fe +/Fe + par exemple) la
tension établie est une tension mixte. Ceci limite l'emploi de
ces électrodes auxquelles on réserve le nom d'électrodes indica-
trices. Par contre, dans une électrode spécifique à membrane, le
potentiel d'électrode est régi par un phénomène d'interface, ne
... / ...

---

9
faisant intervenir que les espèces perméables de la membrane.
Dans une telle électrode spécifique des ions i, la membrane
constitue la zone de séparation entre la solution de référence
interne et la solution étudiée. Cette membrane est conductrice
des ions i ou d'autres ions en équilibre avec les ions i et
assure donc la sélectivité de l'électrode.
Selon la nature de la membrane intervenant dans la réa-
lisation, les électrodes sont classées principalement en trois
catégories :
- électrode à membrane solide (figure l-a) dont la membrane est
formée d'un cristal de sel insoluble (très peu soluble) dans
l'eau.
- électrode à membrane solide hétérogène, dans laquelle une dis-
persion de sel insoluble dans un support chimiquement inerte
tient lieu de membrane.
- électrode à membrane d'échangeur d'ions liquide, où le li-
quide échangeur d'ions est constitué d'un électrolyte inso-
luble dans l'eau, en solution dans un solvant non miscible
avec l'eau.
L'échangeur d'ions est contenu dans une membrane très fine
poreuse qui constitue un support rigide et chimiquement inerte
(figure 1. b).

---

10
L -
membrane solide
(élément sensible cristal)
~~~______ électrode métallique
~~~
solution interne de référence
~A~------- liquide échangeur d'ions
(b)
membrane poreuse imprégnée
d'échangeur d'ions liquide
FIGURE l
(a) - Schéma d'une électrode à membrane solide (ORION)
(b) - Schéma d'une électrode à membrane liquide (ORION)

---

Il
1.2 - 2
Principe de fonctionnement et tension développée
Considérons un système formé d'une électrode à membrane
spécifique des ions i, immergée dans une solution contenant des
ions i, la chaine électrochimique envisagée est la suivante
Solution aqueuse
Membrane
Solution
électrode
contenant l'ion i
conductrice
interne de
mé t a Il i que,
à des concentra-
composition
référence
tions variables,
fixe,
interne.
a.
variable
a.
fixe
J.
J.
interface
interface
(
Q
a)
( ",' ,Q ')
\\-----......v
~ y L~__--_--""--~-_vr--------~j
solution analysée
électrode spécifique
A chaque interface
(a,S) et
(~' 'S'), il s'établit un
échange entre les ions mobiles (ion i ou autre ion en équilibre
avec i) de la surface de la membrane et les ions i en solution :
(
a
S)
,
imembrane (a)
c ) isolution étudiée
( a )
imembrane (",,) ~
.
....
~ J.solution interne
( ê ')
A l'équilibre thermodynamique du système, l'affinité de
passage de ces ions de la membrane (phase n·) à la solution
(phase 8)
est'
nulle.
A
:;:
:;:
o
{2 J
~
et
o~ sont respectivement les potentiels électrochi-
miques de l'ion i dans la membrane et dans la solution •
.../ ...

---

12
Ce qui permet d'écrire l'égalité des potentiels élec-
trochimiques dans les deux phases :
-
n
II
i
=
-
s
II
i
[ 3 ]
En développant les expressions de ces potentiels élec-
trochimiques de l'ion i dans la membrane et dans la solution
on
peut écrire :
n
n
Os
s
s
'll'
+
l ..
Flel>
= ll·
+
RTLn
(a;)+
l;F!l>
[4J
~
l
~
. . . . . .
où
'll~
Potentiel chimique de l'ion i dans la membrane
~
Os
ll'
Potentiel chimique standard de i dans la solution
~
~
activité de l'ion i dans la solution
~
~n et ~s
sont respectivement les potentiels électriques dans
la membrane et dans la solution.
li
charge de l'ion i en valeur algébrique.
n
s
Lorsque
ll.
est indépendant de
a. on peut alors poser
~
~
Os
1 °
1
n
E
=
(
II .
)
ll·
~
~
l.F
~
n
s
E
=
4l
4l
et déduire de l'égalité
[4J,
une formule indentique à la loi
de Nernst [lJ reliant ia - d d P entre les deux phases à
a~~
RT
E
1 °
= E
+
Ln
... / ...

---

13
Par ailleurs, l'équilibre thermodynamique du système
est atteint lorsqu'il s'établit une tension de chaque cOté
de la membrane et ceci ~n raison de la différence des activités
des ions i
dans leurs phases respectives. Ainsi aux interfaces
membrane - solution étudiée
(a,S) et membrane - solution
interne
( a' ,
S'
)
on a respectivement
1
(
a, S )
, 0
(
a,S )
RT
s (a)
E
= E
+
~n 9i
ZiF
, ( a' , a' )
, 0
(a',:S')
[7 ]
+
RT
Ln a~( a')
E
E
=
l
Z~F
l
s (e ')
L'activité de l'ion i dans la solution interne
a.l
étant fixe,
la di fférence des
tensions
[6] et
V ] mesurée par
rapport à une
électrode de référence externe est fonction de
l'activité des ions i dans la solution analysée.
La tension d'électrode mesurée est donnée par la somme
algébrique des différents potentiels développés
E
+
E
mes
= E
+
E
réf.
int.
m)
réf. ext.
\\.
V~--_-J-
Espe
où
- E
f
. t
et
E éf
t
représentent
les différences de
ré • ln •
r . ex •
potentiel entre les solutions de référence (composition fixe)
et la phase métallique finale.
Ces termes sont constants pour
une électrode spécifique
et une électrode de référence données.
- E
est la différence de potentiel totale de la membrane. Elle
m
est obtenue par la somme de la différence de potentiel à l'in-
térieur de la membrane (potentiel d'HENDERSON) et des différences
... / ...

---

14
de potentiel aux deux interfaces ( a,a ) et
(a' ,a' de la mem-
brane (Potentiel de DONNAN).E m est donc reliée à l'activité de
l'ion dans la solution étudiée.
- E
représente les potentiels de jonctions liquides dans la
Jn
cellule. Ce terme est généralement mal connu, il est ignoré
dans la mesure où toute électrode spécifique est calibrée
avant usage et où la solution soumise à l'analyse est tampon-
née en force ionique constante (potentiels de jonction constants).
En définitive, la tension totale mesurée dépend essen-
tiellement de la différence de potentiel totale E
de la mem-
m
brane, qui est elle-même fonction de l'activité de l'ion étudiée.
Cette tension est donc directement en relation avec l'activité de
l'ion étudié et peut se mettre sous la forme d'une relation ana-
logue à [1]
o
E
= E
+
o
où E
regroupe tous les termes constants déjà examinés
•
Cependant, le potentiel d'interface (membrane-solution
étudiée) et par suite la tension mesurée, est fortement. influ-
encée par l'existence d'espèces dissoutes au~res que l'ion re-
cherché en solution. La présence de ces ions de même signe que
l'ion primaire constitue
un obstacle au bon fonctionnement de
l'électrode. Ces ions interférents perturbent le phénomène
d'échange d'interface initial impliquant l'ion mesuré.
L'influence des ions interférents est plus ou moins im-
portante selon le pouvoir sélectif de la membrane.
... / ...

---

15
Outre la sélectivité de l'électrode, la tension mesurée
dépend aussi d'un certain nombre de facteurs:
- la réponse potentiel-activité, caractérisés par la limite de
détection,
- l'intervalle de pH opérationnel
- le temps de réponse,
- la température.
1.2 -
3
Caractéristigues d'une électrode spécifique
1.2 - 3. 1
Sélectivité
La sélectivité d'une électrode à membrane se traduit
par son aptitude à répondre préférentiellement à l'activité
de l'ion primaire, en présence d'ions interférents de même
signe. L'électrode sera donc idéalement spécifique de l'ion
primaire si son potentiel d'électrode n'est pas affecté par
la présence en solution d'un autre ion de même signe.
Généralement, l'existence d'ions autres que celui
recherché dans la solution, modifie plus ou moins le potentiel
d'électrode. Considérons par exemple, le cas d'une électrode
à membrane spécifique des cations MZ + en contact avec une so-
Z
·Nn+
U
o
lution contenant outre les ions
M +, des
10ns .
•
n échange :
Z
entre les ions M+ de la membrane et les ions 'N~+ de la solution peut avoir
lieu suivant la réaction :
~·Nn-t
r·1 Z +
--=~)
Z Nn+
.~.
-n v
<_
n MZ +
+
solution
+
membrane
membrane
solution
Cette réaction modifie les valeurs des activités ioniques
de l'ion MZ+.
... / ...

---

16
La sélectivité de la membrane dépend des affinités
0-
0
Z
standard A MZ+
et
A Nn+
de passage des ions
M +
et
Nn+
de la solution à la membrane; l'affinité standard de passage
AO
étant définie de façon analogue à la relation
[2J
11
_0
_0
A
=
~solution
~ membrane
où
~
désigne le potentiel électrochimique standard.
La condition d'une bonne sélectivité peut être traduite
par l'inégalité
o
A
z'+
M
n
Dans ce cas, il passe très peu d'ions N +
de la solution
à la membrane et le potentiel chimique
~Mz+ des ions MZ~
dans la membrane n'est pas modifié. Par suite le potentiel de
l'électrode à membrane spécifique des ions I~z+ n'est pas affec-
n
té par la présence des ions
N +
en solution, la réponse le
l'électrode est alors ~ernstienne.
Dans d'autres cas, l'équation de NIC~LSKY (55), étendue
aux ions autres que les protons, rend compte de la réponse des
électrodes à membrane en présence d'ions interférents. Pour
l'exemple choisi l'équation s'écrit:
RT
E
=
°
E
+
Ln
[a z+
[8]
zF
M
où K
est
appelée la constante de sélectivité de l'électrode
MN
et permet d'évaluer les effets de l'ion interférent sur le po-
tentiel d'une électrode spécifique à membrane.
... / ...

---

17
1.2 - 3. 2
Limite de détection
Elle se définit comme la valeur minimale de l'activité
de l'ion primaire, en dessous de laquelle la réponse potentiel-
activité n'est plus correcte. Pour cette valeur, la tension de
l'électrode ne varie pas de façon significative.
De même,
la limite de réponse nernstienne est définie par
la valeur minimale de l'activité de l'ion primaire, pour la-
quelle la tension de l'électrode ne suit plus la loi de Nernst.
Les limites de détection des électrodes à membrane les plus
courantes sont mentionnées dans le tableau 1. Ces limites sont
principalement imposées par :
- le comportement (solubilité, adsorption ••. ) des constituants
de la membrane dans la solution étudiée.
- l'interférence due à la présence d'ions étrangers devenant
prépondérants aux faibles concentrations de l'ion primaire.
1.2 - 3. 3
Influence du pH
---------------
La réponse de l'électrode est fortement influencée par
le pH de la solution étudiée. En effet, suivant le domaine de
pH considéré, les équilibres électrochimiques entre les espèces
dissoutes dans la solution sont déplacés.
La réaction la plus courante est la formation d'hydroxy-
des ou d'espèces non détectables contenarit l'ion étudié dans la
solution. Par exemple, avec l'électrode à membrane de fluorure,
il s'établit l'équilibre suivant en milieu basique
(pH> 8)
LaF 3
+
3 OH
~
3 F-
cristal
solution ~
La (OH)3
+
cristal
solution
... / ...

---

18
Limite
Nature de la
Limite
limite de
Domaine
Electrode
Supérieure
de réponse
Membrane active
utile (~1)
détection (M)
nernstienne
de pH
F-
La F3
Solution saturée
2 10-6
10-7
5 - 8
Cl-
-
Ag Cl
1
10-4
10-5
1-11
HgZCI
-
Z 10-6
5 10-7
o -6
L
AgBr
1
10-5
10-6
Z -IZ
-
Br
HgzBr
-
10 ..6
10-7
1 - 6
z
AgSCN
1
5 10-5
5 10-6
Z -IZ
-
SCN
Hgz(SCN ~
-
5 10-6
5 10-7
1 - 6
-
I
Ag 1
'o,z
2 10-6
10-8
3 -IZ
_.
sZ-
A9ZS
Solution saturée
5 10-6
10-7
13 -14
Ag+
AgzS
Solution saturée
Z 10-6
10-7
Z - 9
PbZ+
PbS-A9ZS
10-1
10-5
10-7
3 - 7
Cd Z+
CdS-AgzS
10-1
10-5
10-7
3 - 7
CuZ 1':
CuS-A9ZS
1
10-7
. -·-9
10
3 - 7
H Z+
AgI
10-4
5 10-7
10-8
4 - 5
g
Tableau
I.
Limites de détection de quelques électrodes à membrane solide usuelle.

---

19
Les produits de solubilité de l'hydroxyde et du fluorure de
lanthane sont du même ordre de grandeur. L'effet de 'cette in-
fluence est l'augmentation de la concentration des ions F- en
solution. Par contre, dans le cas d'une électrode à membrane
spécifique
des
ions plomb (ORION modèle 94-82), en contact
avec une solution à pH supérieur à 8, il se produit la réaction
suivante
Pb 2+
+
2 OH
~(---> Pb (OH)2
solution
solution
solution
2
La quantité d'ions
Pb +
libres en solution se trouve ainsi
réduite.
Le domaine de pH opérationnel d'une électrode est donc
une caractéristique très importante, il doit être le plus étendu
possible.
/
Le temps de réponse d'une électrode désigne
le temps
pour lequel le potentiel d'électrode prend une valeur stable,
après modification de l'activité des espèces en solution.
Il dépend essentiellement de la nature des djfférents processus
(diffusion, échange d'ions) intervenant dans l'équilibre ther-
modynamique de la chaine électrochimique considérée. Chaque pro-
cessus est alors caractérisé par une constante de temps.
Un
autre facteur non moins important, influant sur le
temps de réponse est la dérive de l'électrode. Elle est définie
comme étant la variation subie par la tension d'électrode dans
une même solution lorsqu'elle fonctionne en continu. Cette dérive
est attribuée à d~fférentes causes:
.../ ...

---

20
- la contamination de la solution étudiée par le pont salin
- la modification de l'état de surface de l'électrode
- le manque d'étanchéité
-
les fluctuations de la température.
On procède à de fréquents calibrages pour éliminer la dérive.
En général,
la température n'est pas considérée comme
une caractéristique essentielle d'une électrode, il importe
cependant de connaître ses effets sur la réponse de l'électrode.
Le changement de température entraine une modification du po-
tentiel d'électrode, due à une variation du produit de solubilité
dont l'électrode dépend. Cela se traduit par une variation de
la pente
(~~) de l'électrode.
Pour obtenir des mesures correctes, il est nécessaire que
toutes les solutions analysées soient à la même température que
les solutions standard.
Au cours de l'analyse potentiométrique, la difficulté
essentiellement rencontrée est qu'on ignore à priori la compo-
sition de l'échantillon étudié. Or,
la présence d'espèces dissoutes
autres que l'ion mesuré,
comme nous l'avons
déjà
mentionné,
influe sur la réponse de l'électrode. Afin de mieux appréhender
ce problème, nous avons utilisé outre lapotentiométrie, la
méthode de fluorescence X dont l'un des atouts est d'offrir la
possibilité d'étudier simultanément plusieurs éléments .
.../ ...

---

21
II -
METHODE DE FLUORESCENCE X
II - 1.
Généralités
Les méthodes analytiques reposant sur la détection de
raies X caractéristiques d'éléments sont connues dépuis long-
temps. En effet, au début du siècle les travaux de BRAGG (59)
MOSELEY (57) et COOLIDGE (58) ont contribué à établir les bases
essentielles de l'analyse par fluorescence X
(XRFA). Depuis,
cette méthode s'est largement développée, à en juger par le
perfectionnement sans cesse croissant des appareils utilisés.
Les concepts théoriques et l'utilisation pratique de cette
technique sont exposés dans l'ouvrage très expressif de
BERTIN (59).
Traditionnellement, un tube de rayons X servait de source
d'excitation pour l'élément étudié et les rayons X émis étaient
détectés et analysés par un spectromètre à cristal (de BRAGG)
suivant leur longueur d'onde.
La méthode de la fluorescence X dans l'analyse chimique
a pris un essor fùlgurant depuis le développement des semi-con-
ducteurs. En effet, les améliorations spect~culaires récentes
de la résolution des détecteurs au silicium dopé au lithium
Si (Li) et au germanium pur et de leurs circuits électroniques
associés ont donné l'idée aux physiciens nucléaires de les uti-
liser comme détecteurs de rayons X de fluorescence. Ces rayons X
sont caractéristiques de l'élément (numéro atomique Z) qui les
.émet et leur détection permet ainsi de faire une analyse fine
des constituants de l'échantillon qu'on veut étudier. Il suffit
en général d'une résolution de 200 eV pour séparer les raies
de deux éléments consécutifs du tableau périodique. La méthode
offre ainsi la possibilité d'identifier simultanément plusieurs
éléments. De plus, elle est rapide puisqu'un spectre complet
... / ...

---

22
s'obtient en moyenne entre 5 et 10 minutes lorsque la source
excitatrice est un générateur de rayons X. Néanmoins, elle n'est
facilement applicable que pour des éléments dont le numéro ato-
mique est égal ou supérieur à environ 14. La fluorescence 'X
a un bel avenir, en effet elle est de plus en plus sollicitée pour
des études qualitatives et quantitatives dans des domaines où
cette technique trouve des applications intéressantes, principa-
lement dans l'environnement, la médecine, en chimie analytique
etc ..•
Par exemple:
- La fluorescence X intervient largement dans l'analyse d'éléments
polluants dans l'environnement en général (atmosphère, eaux ..• ).
Dans ce cadre, les travaux de quelques auteurs ont fait l'objet
d'un ouvrage écrit par DZUBAY (60).
- Sur le plan de la biologie, cette technique peut être utilisée
pour déterminer la composition des milieux biologiques tels
que les tissus, le sang ou le sérum humain etc ••. Elle est
également employée pour suivre le taux d'un élément
particu-
lier
dans les recherches médicales, comme le zinc dans les
études .sur la stérilité masculine
- En chimie analytique, l'extraction d'un élément à l'état de
trace (l'uranium dans un minerai par exemp~e) peut avoir recours
à
la technique XRFA pour suivre les différentes étapes (6n.
- Dans le domaine de la chimie minérale, la méthode de fluores-
cence X permet de déterminer ou de contrôler la st~echiométrie
d'un composé binaire (par exemple As Se) ou ternaire (par
exemple
T1
Sn
Se
)
(62).
4
4
- La technique XRFA est aussi appliquée dans le domaine pharma-
ceutique, à la détermination de la composition de certaines
plantes pour mieux expliquer leurs vertus. Des études sont
menées dans ce sens sur la pharmacopée ivoirienne
(63) •
.../ ...

---

23
ECHANTILLON
EXCITATION
l _
DETECTEUR
FIGURE 2
Schéma de:Jrincipe des mesures par fluorescence
X

---

24
Le principe des mesures est illustré sur la figure 2.
L'excitation peut se faire de différentes manières, notamment
avec des protons ou des rayons X. L'ensemble de nos travaux
est réalisé à l'aide de sources de rayons X excitatrices.
L'émission de rayons X de fluorescence étant un phénomène
atomique, cette technique ne permet de différencier les éléments
que par leur numéro atomique Z. Elle ne permet donc pas de faire
la distinction entre les différents isotopes d'un même élément.
Le principe est le suivant :
si un électron est arraché de la couche K par un faisceau de
rayons X émis par la source excitatrice, la lacune ainsi créée
est immédiatement comblée par un électron d'une couche extérieure.
Ce transfert d'électron est accompagné de l'émission d'un rayon X
d'énergie égale à celle de la transition.
Exemple:
si le trou K est occupé par un électron de la couche L,
il y a émission de la raie Ka
• S'il l'est par un électron de la
couche M, il Y a émission de
la raie KS etè •.•
De même, lors
du remplissage d'un trou de la couche L, il-y a émission des
rayons
La, LS
etc .••.
En fait,
à cause de la structure fine,
le phénomène est
plus complexe, mais nous n'avons pas à en tenir compte car la
résolution des détecteurs de Si (Li) et de Ge pur ne permettent
pas de séparer, ·par exemple, ;Les raies
Kal
et
Ka
. Pour le
2
fer,
par exemple, les énergies sont les suivantes
Ka
6,403 KeV,
Ka -
6,390 KeV,
KS
7,057
KeV
l
2
... / ...

---

25
La différence d'énergie entre les raies
K al
et
K al
est
égale à 0,013 KeV soit 13 eV, la résolution des détecteurs de
Si (Li) et de Ge pur est de l'ordre de 180 eV, elle ne permet
donc pas de déceler,cette différence.
Lors de l'analyse d'un échantillon, outre l'émission de
rayons X caractéristiques des éléments à mesurer, il peut se
produire des effets secondaires donnant naissance à des pics
ou distributions, présents sur le spectre d'analyse. Sur la
figure 3 est représenté un spectre de rayons X théorique d'é-
nergie donnée, plusieurs possibilités 60nt à prendre en consi-
dération :
- Les rayons X excitateurs traversent l'échantillon sans inter-
action et sont détectés directement. On les retrouve sur le
spectre sous forme d'un pic ayant une énergie identique à
celle du rayon incident: "raie Rayleigh".
- Les rayons X émis par la source sont diffusés dans l'échantil-
lon analysé,
leur énergie est de ce fait diminuée. Suivant
l'angle de diffusion, cet effet se manifeste par une distri-
bution continue ou un pic compton sur le spectre.
Les rayons X diffusés et captés par le détecteur peuvent aussi
subir une diffusion au niveau du détecteur, se manifestant sur
le spectre par une distribution compton à basse énergie.
- Dans le cas le plus favorable,
les rayons X incidents engendrent
des rayons X de fluorescence dans l'échantillon, .se traduisant
par la présence des raies caractéristiques des éléments à mesurer
sur le spectre.
... / ...

---

li'
INTENSITE
COMPTON
dans l'échantillon
,
1
\\ Rayleigh
dans l'échantillon
~
\\0
N
COMPTON
dans le détecteur
1
:
i
!
!
'If
j
\\
A
\\
" -
...
"~
-1 ft
ft
ft
CANAL
Rayons X de fluorescence de l'échantillon
fIGURE
3 z Réponse du spectromètre à l'exoitation d'un échantillon par une radiationMonoénergétiqùë~'

---

27
Les différentes distributions peuvent être réduites par
le choix des conditions d'expérience à savoir:
- une épaisseur adéquate de l'échantillon
- une angle solideêê~enablement déterminé par la distance
entre l'échantillon et le détecteur
- l'utilisation d'un collimateur évitant la perturbation du
phénomène.

---

CHAPITRE
II
PARTIE
EXPERIMENTALE

---

28
l -
ANALYSE PAR ELECTRODES SPECIFIQUES A MEMBRANES
La figure 4
représente le montage expérimental • Il
est composé principalement d'un potentiomètre èt d'électrodes.
l - 1.1.
Potentiomètre
Le potentiomètre utilisé est un analyseur ORION type
701 A digital pH/mV à affichage numérique (64). Il offre deux
possibilités d'utilisation:
- comme potentiomètre connant une lecture à 0,1 mV près.
- comme pH mètre avec une précision de D,DIou 0,001 unité dé pH
suivant l'échelle choisie.
Il est également muni d'un système d'indication de signe
automatique, éliminant ainsi les erreurs d'interpolation et de
lecture, et d'un compensateur de température. Le potentiomètre
peut être rattaché à un enregistreur ou à une imprimante. Au
cours de cette étude, l'analyseur ORION a été utilisé unique-
ment comme potentiomètre.
l - 1.2
Electrodes
Les électrodes utilisées sont des électrodes à membranes
de marque ORION. Pour chaque électrode, le tableau II indique
la nature de la membrane et le type d'électrode de référence
externe associé.
Les électrodes de référence intervenant dans ce travail
sont de deux types différenciés par leur jonction :
.../ ...

---

(4)
!
(2 )
(3)
Û'\\
N
,.
-
-
- -
-
- -
-
-
-
-
- -
-
-
-
-
-
-
-
(IL
- -
-
(1)
Solution étudiée
(2)
électrode à membranp spécifique
de l'ion étudié
(3)
Electrode de référence
(4)
Analyseur ORION pH/ln\\/
FIGURE
4
Montage expérimental
ensemble potentiomètre et électrodes.

---

30
ELECTROUE SPECIFIQUE A MEMBRANE
ELECTRODE DE REFERENCE ASSOCIEE
Ejément
nature membrane
Type
type
Pont salin
déterminé
active
-
F
94-09
La F solide
3
90-01
90-00-01
-
Cl
Liquide échang~ur
93-17
90-U2
90-00-02
d'ions Cl
K CIO, 1 M
90-00-02
Ag7s2-
94-16
A9 S
solide
90-02
2
90-00-03
Cu 2+
94-29
Cu S - A9 S solide
90-01
90-00-01
2
90-00-02
Pb 2+
94-82
PbS - A9 S solide
90-02
2
..
98-00-133
TABLEAU
.
II
Quelques électrodes à membrane de marque ORION et ~lectrodes de
,
réfer~nce
assoc~é~s.

---

31
- ~lectrode
de référence" à une jonction liquide, de marque
ORION modèle 90-01 (~~).
L'élément sensible est constitué d'une membrane Ag/AgCl.
La jonction entre cet élément sensible et la solution étudiée
est assurée
par une solution contenant des ions
Na+, K+,
NO;
et
Cl
équimolaire et saturée en ions Ag+
(solution
ORION
90-00-01). La chaine électrochimique dans ce cas est
schématisée par :
Ag/Ag Cl
Jonction saline
Solution
Electrode spécifique
ORION 90-00-01
étudiée
\\
)
---------.vr - - - - - - - -
électrode de référence
Il est indispensable d'avoir un ion commun entre deux
phases consécutives.
Cette électrode intervient dans la détermination d'éléments
qui ne sont pas contenus dans le liquide de jonction.
Pour ceux là, l'électrode de référence à double jonction
liquide est utilisée.
-
- électrode de référence à double jonction, ORION modèle
90 -
02
(66)
La chaine électrochimique se présente suivant le schéma
Jonction saline
Jonction s.aline 1
Solution
Electrode
l,
Ag/Ag Cl
interne
externe
,
ORION 90-00-02
ORION 90-00-03
étudiée
1 spécifique
l
v
J
,
électrode de reférence
Suivant l'électrode de travail utilisée, le liquide de jonction
externe peut être autre que la solution ORION
90-00-03 •
.../ ...

---

32
l - 2.1
Préparation des solutions
Au cours de cette étude, on a utilisé les produits
suivants :
- Fluorure de sodium
NaF
- Chlorure de sodium
NaCl
- Bromure de sodium
NaBr
- Hydroxyde de sodium NaOH
- Chlorure
de potassium
KCl
- Nitrate d'argent
Ag N0 3
- Nitrate de lanthane La (N0
O
3 )3 . 6H 2
- Acide nitrique
HN0
65 0'
3
,0
- Acide acétique glacial CH
COOH
96 ~~
3
- Acide 1,2 - cyclo hexylène diamino tétra acétique (CDTA)
Ces produits sont de marque MERCK et de pureté garantie
pour analyse.
l - 2.1.1
Solutions standard
Toutes les solutions ont été préparées avec de l'eau
déionisée. La préparation se fait en trois étapes
10) On prépare une solution de concentration donnée par une
double pesée.
2 0 ) Le titre de la solution obtenue est contrôlé par un dosage
potentiométrique, par exemple:
... / ...

---

33
- La solution de
fluorure' de sodium préparée est dosée par une
solution de nitrate de lanthane 0,1 M avec l'électrode sélec-
tive des ions fluorure (67).
- La solution de chlorure de sodium préparée est utilisée comme
solution titrante dans le titrage d'une solution de Ag N0:t~ 0,1 M
avec l'électrode ,d' a_rgenf (6'8)
30) Les autres solutions standard sont obtenues par dilution.
l
-
2.1.2
Solution tampon
Le tampon utilisé est appelé TISAB II ( Total Ionique
Strength Adjustor Buffer).
Il intervient dans l'utilisation
de l'électrode
à membrane spéci fique des ions fluorure.
Il est obtenu selon la méthode de préparation proposée
par ORION Research ~11 :
500 ml d'eau déionisée dans un bécher de 1000 ml.
+ 57 ml
CH
COOH
3
+ 58 g de Na Cl
+
4 g de CDTA
Agitation du mélange jusqu'à dissolution, puis refroidis-
sement dans un bain d'eau.
Addition de NaOH 5 M jusqu'à ce que 5,0 < pH < 5,5
Dilution à 1000 ml après refroidissement à température
ambiante.
Cette solution tampon est utilisée dans la proportion 1:1 en
volume avec la solution étudiée.
... / ...

---

34
Le TISAS assure trois fonctions essentielles
- Le tampon acide acétique-soude f~xe le pH de la solution à
la valeur optimale (environ 5,3) pour le dosage.
- La force ionique du TISAS étant élevée (voisine de 2) celle
du mélange TISAS-solution est amenée à un niveau tel que le
coefficient d'activité des ions présents garde une valeur
constante quelle que soit l'origine de la solution étudiée.
Il décomplexe les ions fluorure,
car les principaux ions
interférents intervenant dans le dosage sont ceux pouvant
former des complexes ou des précipités avec les ions fluorure
3
3
2
A1 +,
Fe +,
Ca +,
Le COTA complexe fortement les ions
3
3
métalliques types
Fe +, A1 +
initialement associés aux ions F-,
par exemple :
Fe F3
+
COTA -----? Fe COTA
+
3F
et libère ainsi cette fraction d'ions F
devenant alors disponi-
ble pour le dosage.
l - 2.2
Méthodes de mesure
Toutes nos mesures ont été faites
+
à ~5DC
O,lDC
sur des prises d'essais de 50 ml.
Au cours de cette étude, nous avons utilisé les méthodes
de mesure suivantes: la méthode directe, la méthode de l'addition
simple, la méthode "spike" ou petits accroissements et la tech-
nique de
"solution séparée".
... / ...

---

35
l - 2.2.1
Méthode directe
Elle
consiste à mesurer les tensions de l'électrode
spécifique de l'ion étudié, dans une série de solutions d'ac-
tivité connue et variable, afin de tracer une courbe d'étalon-
nage
E = f (a). L'activité de l'ion dans une solution inconnue
est alors obtenue par interpolation.
En réalité, on trace la courbe d'étalonnage E = f(c)
permettant d'obtenir directement la concentration. Mais cette
détermination n'est justifiée que dans la mesure où la force
ionique des solutions est du même ordre de grandeur ou main-
tenue constante par l'addition d'un tampon. Sur les figures
5 et 6 sont représentées les courbes d'étalonnage respectivement
de l'électrode de fluorure et celle de chlorure.
l
-
2.2.2
Méthode de l'addition simple
Elle consiste à ajouter à un volume donné de la solution
étudiée, une quantité connue de l'ion à doser. La variation de
potentiel résultant de cette addition est reliée à la concen-
tration initiale de l'ion par les relations suivantes
avant l'addition le potentiel est
RT
=
E o..
+
,
l
2,3
'zf
log
y
l
après l'addition le potentiel d'électrode s'écrit
o
RT
= E2 + 2,3 """"Z'"f log Y2(
où
v = Volume de la solution étudiée
e
Ct = Concentration de la solution étudiée exprimée en molarité
... / ...

---

36
Potentiel
en IIlV
2D
0
• 20
.. 40
.. 60
.. 00
.. 100
.. 120
• 140
- 160
100
.-
"> 200
.-
.-
.. 220
10-)
lO-~
10- 3Q1lnCentrat l<,~
FIGURE)
Réponse de 1"1ectrode à membrane apkiHque d•• ione
r
(ORION 94-09) dlll1B des
sn·..w../1 i'wIF
Solutiane
~ Nif.
Potentiel
en IIlV
40
6lJ
81
lO"J
l20
140
lW
100
200
220
240
260
. /
280
,-
. "
,-
-
W--'I
10-2 Conr"rL_
en m:::;·...,/1 .
Figure
b
Réponse de l"lectrode l membrane Sp6clfique des ions C1- :ORION 93-17) dans des soluti~nB de chlorure
,1e. sodiurr.

---

37
v = Volume de l'ajout
s
C
= Concentration de la solution ajoutée exprimée en molell
s
YI et
Y2
sont les coefficients d'activité de l'ion avant et
èprès l'ajout.
o
0
El
et
E
désignent les potentiels électriques de la solution
2
avant et après l'addition.
o
L'ajout est choisi de telle sorte que E
et
y varient
très peu et soient supposés constants. La variation du poten-
tiel se met alors sous la forme
~
Ct + V C
e
s
s
Ct (V
+ V )
e
s
RT
où
b = 2,3
zF
on en déduit la concentration Ct
Vs
6E/b
(V
+ V ) 10
-
V
e
s
e
on pose
Vs
Q
=
6E/b
ID
- Ve
d'où
Q.
Cs
ORION Research (67) propose des tables pour
différentes
valeurs de Q en fonction de
6E à 25 0 C et pour une variation
de 10 % de la prise d'essai.
... / ...

---

38
Cette méthode permet aussi de contrôler les résultats
de mesure obtenus par la méthode directe.
l - 2.2.3
Méthode de "5PIKE" ou Méthode de petits accroissements
Cette technique est semblable à celle de l'addition
simple ou méthode incrémentale. Elle permet de déterminer la
molalité et le coefficient d'activité des ions en utilisant des
électrodes spécifiques appropriées.
La technique consiste à ajouter une (ou plusieurs) petite.
quantité
de l'ion étudié dans la solution inconnue et la va-
riation de potentiel provoquée par l'ajout permet d'atteindre
la molalité de l'ion; l'addition étant choisie de telle sorte
que la force ionique de la solution reste pratiquement constante.
Dans ce qui suit, on s'est inspiré des travaux de
GARREL5 ($9) sur la détermination de l'activité et du coef-
ficient d'activité d'ions tels que l'ion sodium dans l'eau de mer.
Le potentiel de l'électrode se met sous la forme suivante
- avant l'ajout
o
El
= E
+
b log
'Yi mi
Y.
=
Coefficient d'activité de l'ion i
~
m.
=
Molalité de l'ion i
~
- après l'addition d'une petite quantité
6mi
o
= E
+
b log
'r. (m. +
6m. )
~
~
~
... / ...

---

39
La variation de potentiel provoquée s'écrit
mi + fl mi
El
= b log
m.J.
La molalité est directement obtenue par l'expression
flm.J.
m.
=
J.
flE/b
10
-1
Le seul facteur qui doit être connu d'avance pour obtenir la
molalité est la pente b.
En outre, le potentiel initial El de la solution étudiée
permet de déterminer l'activité de l'ion connaissant la pente b
o
et le potentiel électrique E
par la relation.
o
(El - E )/b
a.
=
Y.
m.
= 10
J.
J.
J.
Le coefficient d'activité total
YiT de l'ion en solution
s'écrit alors
o
flE/b
a.
'E
-
E ) /b
(10
-
1)
J.
10" 1
=--=:..:::...._----- - - - - - - - - -
~i
fl m.J.
l - 2.2.4
Méthode de "solution séparée"
C'est une technique utilisée pour évaluer la
constante
de sélectivité K
d'une électrode à membrane spécifique de l'ion
MN
n
MZ+ en présence de l'ion interférent N +.
Elle consiste à suivre la réponse de l'électrode de
travail dans des solutions standard contenant l'ion primaire
Z
M + à différentes activités d'une part,
la même opération est
r~pétée pour l'ion interférent .N~+ d'autre par.t.' On construit
un abaque E = f
(a.) dans chaque cas. La figure 7 représente
J.
de façon schématique cette méthode.
... / ...

---

40
Potentiel en
mV
= sMz.+
aN"""
activité
en mole/l
FIGURE
7
Schématisation de la méthode d'obtention de KMN
par la méthode de solution séparée (z = n).

---

41
La constante de sélectivité K
est déterminée à partir
MN
de ces courbes en considérant :
- La réponse El de l'ion primaire
.-;;.2.,.;.,.3.,;;;.0.;.,.3_.;..;.R..;...T log
zr
et la réponse E de l'électrode à l'ion primaire en présence
de l'interférent.
0
2,303
RT
E
(aNn+)z/n
= E
+
log [ aMz+
+ K
]
MN
zr
La réponse E
de l'électrode
2
à l'ion interférent tout seul
( aM z +
= 0) est égal e
à
o
E
+
2,303
RT
log
K
(
,)z/n
MN
aNn+
zr
Dans le cas où z = n
on a :
2,303
RT
[
log K
+ log
MN
zr
Considérons les deux cas suivants :
- Quand l'ion primaire et l'ion interférent ont la même activité
aMz+ = aNn+ , la relation suivante permet d'évauler KMN
=
zr
- Lorsque El = E , on peut calculer K
par la relation
2
MN
log KMN"
aNn+
= log
aMz+
aMz+
d'où
Kt'IN
=
aNn+
... / ...

---

42
Dans le cadre de cette étude, la méthode de "solution
séparée" a été utilisée pour déterminer la constante de
sélec-
~ivité K
Br
de l'électrode
Cl
à membrane spécifique des ions
~hlorure (ORION 93-17) en présence d'ions bromure.
l
-
3
Calcul d'erreur
L'erreur relative sur la détermination des concentrations
est due essentiellement à l'incertitude sur la lecture de la
tension d'électrode, liée à la précision du potentiomètre.
La réponse de l'électrode dans la détermination d'une
activité d'un ion monovalent est donnée par la relation suivante
o
RT
E
=
E
+ -r-
Ln
en différenciant cette expression on a
da.~
dE
= a +
RT
-r-
a.~
da.~
r
dE
=
ai
Rr-
a. = -V. C.
et -:Yi supposé constant, on obtient
~
'1
~
da.
dC.
~
~
r
=
=
d E
a.
RT
~
dC.~
:=
0,4
d E
C.~
... / ...

---

43
le potentiomètre donne une lecture
à
± 0,1 mV,
on
peut écrire
dC.~
= O,4xO,1
C.~
dC.~
C.
0,04
~
l'erreur relative sur la détermination de la concentration est
de 4 ~o
II -
ANALYSE PAR FLUORESCENCE X
Cette méthode d'analyse nécessite un dispositif expéri-
mental approprié, permettant d'observer directement les rayons X
émis pendant l'irradiation. Un tel dispositif a été monté au
laboratoire de Physique Nucléaire Appliquée de l'IREN*où
nous
avons effectué l'ensemble de nos travaux.
Le dispositif expérimental comprend : un système "porte-
source, collimateur et porte échantillon", ün détecteur et les
électroniques associées (figure 8).
II - 1.1 Système "porte-source, collimateur et porte-échantillon"
Ce système représenté par la figur~
9
a été construit
au laboratoire.
La distance entre la source et l'échantillon est fixée à
l'aide d'un porte-échantillon mobile. Les rayons X caractéristiques
émis par l'échantillon sont délimités par un collimateur de 6 mm
de diamètre et dirigés vers le détecteur.
* Institut de Recherches sur les Energies Nouvelles
... / ...

---

.... ~
Haute
tension
"
1
Détecteur
'f
.:::t
.:::t
Préampli f icateur
,
Analyseur
-,
multicanaux
-,.
Imprimantp
Ampli ficateur
FIGURE
8
Dispositif expérimental du spectromètre de fluorescence X

---

45
1 - Aluminium
2 - Plomb
3 - Source excitatrice
déposée dans un anneau.
FIGURE 9
Système "porte-source, collimateur, porte ~chantillon"

---

46
II - 1.2
Détecteur
Disposé perpendiculairement à la direction des rayons X
émis par l'échantillon, le détecteur est un germanium (Ge) pur
ayant les caractéristiques suivantes
l"larque:
ortec
Diamètre
1 cm
Profondeur
7
mm
Tension de polarisation
+
1 500
V
Epaisseur de la fenêtre de Berylium
127 llm
Il est monté dans un cryostat refroidi à la température
de l'azote liquide. Le détecteur est situé à 3 cm de la source
et isolé de celle-ci par un disque de plomb de 1 cm d'épaisseur.
Un préamplificateur dont l'étage d'entrée (transistor
à effet de champ à très faible bruit) est également refroidi
dans le cryostat. Le courant da à llionisat~on de la partie
sensible du détecteur est intégré et amplifié par le préampli-
ficateur.
II - 1.3
Les
électronigues associées
(70)
L'amplification et la mise en for~e des signaux issus
du préamplificateur sont assurées par un amplificateur linéaire
de marque Tennelec de type 241. Les constantes de temps de mise
en forme sont choisies égales à 6 Ils pour que le rapport "signal
sur
bruit" soit optimal.
... / ...

---

47
Les impulsions sont envoyées dans un analyseur d'ampli-
tude multicanaux
(4096 canaux), de marque "Nuclear Data" type
65, où sont faits l'acquisition, le traitement et le stockage
des données.
Les résultats des données traitées par l'analyseur ND 65
sont transférés vers une imprimante de marque "digital" type LA 50,
permettant de lister les contenus des canaux.
Afin d'éviter que les rayons X diffusés n'atteignent
directement le détecteur et perturbent de ce fait son fonction-
nement, on a pris soin de le protéger en plaçant autour du col-
limateur, un disque de plomb et un écran d'aluminium d'épaisseur
suffisante pour
les arrêter.
II - 2
Résolution de la chaine
La résolution de la chaine de détection représente la
capacité de séparer deux raies d'énergies proches; elle est
mesurée par la largeur à mi-hauteur du photopic.
Pour la chaine utilisée ici (détecteur, amplificateur,
analyseur multicanaux),il faut veiller à ce que cette résolution
soit la meilleure possible. L'élargissement d'une raie est en
principe da :
-
à des fluctuations du nombre de paires électron-trou créèes
dans le détecteur. Si N
représente le nombre de paires pour
un rayon X d'énergie E donnée,on aura la relation:
E
N =
a
où a est l'énergie nécessaire à la création d'une paire. L'éta-
lement statistique de l'amplitude des impulsions est représenté
par la déviation standard
~
... / ...

---

48
-
à la collection incomplète des charges
- aux constantes de temps de l'amplificateur
- aux taux de comptage
- aux bruits divers dus à l'électronique associée.
Nous avons toujours travaillé dans des conditions per-
mettant d'avoir une bonne résolution. Pour obtenir la meilleure
résolution, les réglages de l'amplificateur étaient:
• mise en forme:
unipolaire
• sélecteur du taux de comptage sur la position
taux faible
• restitution de la ligne de base : en service
• compensateur de pôle zéro: en service.
La résolution de la chaine de détection était de 165 eV
mesurée sur la raie
Ka
de Fer.
La détermination des énergies des raies X, émis
par
l'échantillon étudié, nécessite l'étalonnage préalable en énergie
de la chaine. Pour cela, on s'est servi d'une part d'une source
de 55 Fe pour exciter les échantillons standard (marque Somar)
à savoir Cl,
K, Ca, et d'une part d'une source de
109 Cd pour
les échantillons suivants: Fe, Cu, Zn, Sr.
L'équation de la droite établie en se réferant à la posi-
tion du pic photoélectrique du rayon
X
de
Cl
d'énergie 2,622 Kev
et du rayon
X
de
Sr
d'énergie 14,164
Kev
est:
=
0,1515 x
C
+
535,307
... / ...

---

49
où
C
est le numéro du canal correspondant au centre de gravité
du pic.
La non linéarité de la chaine, qui donne, en fonction
du canal, l'écart entre la valeur vraie de l'énergie des étalons
et la valeur calculée, à l'aide de l'équation d'étalonnage, est
pratiquement nulle. On n'a donc pas tenu compte de sa variation
en fonction de l'énergie.
Tout échantillon présente un double caractère : son aspect
physique (liquide, solide, grains, poudre) et sa composition
(différents éléments).
Les échantillons que nous avons utilisés devaient satis-
faire certaines conditions. D'abord,
ils
devaient
être minces
et uniformes pour réduire les effets
secondaires. Mais pour que
les comptages 'fournissent une statistique raisonnable, les épais-
seurs ne pouvaient pas être trop faibles.
Pour les épaisseurs
que nous avons choisies, l'existence d'un support de Kapton de
7,5
~m
d'épaisseur est généralement nécessaire. Le choix du
support en matière organique était dicté par la nécessité de ne
pas fausser les distributions de diffusion par la présence d'é-
vènements parasites dOs au support.
Au cours de l'analyse quantitative, la mesure de l'élément
étudié est faite par rapport à un élément servant de référence,
appelé dopant. Le dopant est ajouté à l'échantillon et mesuré
dans les mêmes conditions que l'élément étudié. Dans cette
étude, nous avons utilisé le potassium comme dopant interne
(parce qu'il existait initialement dans l'échantillon). Une
solution contenant cet élément à une concentration connue est
ajoutée à chaque échantillon dans les proportions l et l en
volume.
... / ...

---

50
L'analyse des eaux
par la fluorescence X
nécessite
également le passage des échantillons de l'état liquide à une
forme solide et homogène. Ce faisant, une goutte mesurée de
l'échantillon à étudier est déposée sur un kapton collé sur un
support rectangulaire en aluminium laissant libre
une surface
circulaire (environ l cm de diamètre). L'échantillon ainsi
préparé est sec hé dans une salle climatisée (environ 24° C).
Les surfaces apparentes des photopics sont évaluées de
la manière suivante :
en faisant la somme des coups comptés dans le pic photo-
électrique après déduction de la distribution compton sous-jacente
soi t
:
5
=
E (N.
.
B. )
~
~
~
N.
est le nombre total de coups comptés dans le canal de numéro
i
~
B.
est la partie du nombre total de coups dans le canal
i
due
~
à la présence du bruit de fond et de la distribution continue
appartenant aux rayons
X
d'énergies supérieures.
Lorsque le spectre n'est pas trop complexe, on peut
apprécier
B.
graphiquement en joignant les bases gauche et
~
droite du photopic par un segment de dro~te.
Mais i l est possible de simplifier l'évaluation de
la surface si l'on admet que la distribution de la surface â
une forme gaussienne quand le fond continu a été soustrait.
L'aire de la courbe de Gauss a pour valeur
5
=
2,506
... / ...

---

.,..
51
où
Ym est l'ordonnée
du maximum et
cr
l'écart quadratique*
moyen relié à la largeur à mi-hauteur
l~h
par la relation :
Ilh
=
2,35
x
cr
'2
on peut donc écrire encore
S
= 1,07
l~h
x Ym
L'erreur relative sur la détermination des surfaces comprend
l'erreur due à la fluctuation du nombre de coups dans le pic
considéré,
- l'erreur due à la détermination de la courbe d'efficacité,
cette erreur liée à l'incertitude sur l'estimation de la
surface du pic photoélectrique
est de l'ordre de 5 %
l'erreur faite en soustrayant du pic le fond continu qui peut
atteindre 20 - 30 % pour une structure qui se détache mal.
La précision obtenue sur les surfaces est de l'ordre
de 50 % pour des pics intenses et entre 10 et 30 % pour les
raies faibles.
Pour calculer la concentration
Ci de l'élément
i
mesuré, il faut connaître l'efficacité photoélectrique relative
du détecteur utilisé ou la relation:
Si
C.
=
J.
où
est l'efficacité relative
(X _ X )2
m
*
y
=
l
x
exp
[ - ~
]

---

52
II - 6
Efficacité du détecteur
L'efficacité relative du détecteur pour la détectiGn d'un
rayon X d'énergie
E
,est le rapport du nombre de rayons X
détectés sur le nombre de RX émis par l'échantillon.
n total détectés (E)
n
=
=
Ntotal émis
(E)
Le nombre total de rayons
X d'énergie
E
détectés est
exprimé en nombre de coups, comptés sous le photopic, soit S(E).
La valeur de S(E) dépend de la position de l'échantillon par
rapport au détecteur, caractérisée par l'angle solide
Q, sous
lequel le détecteur est vu par l'échantillon. Elle est également
fonction de la sensibilité du détecteur pour la détection du
rayon
X d'énergie
E
d'où:
S(E)
=
où
E
(E)
exprime la sensibilité du détecteur pour la détection
p
du rayon X d'énergie E.
L'énergie d'un rayon X étant caractéristique d'un élément
donné de numéro atomique Z, l'expression précédente peut s'écrire
S(Z)
=
E
(Z)
exprime la sensibilité du détecteur pour la détection
p
de la raie X d'un élément de numéro atomique Z.
N
indique le nombre de rayons X émis par l'élément de numéro
Z
atomique
Z.
... / ...

---

53
La variation
E
(Z)
en fonction du
Z
est appelée
p
courbe d'efficacité relative du détecteur.
Dans le but de tracer cette courbe d'efficacité, nous
nous sommes servir d'échantillons tests composés de plusieurs
éléments
i, à des concentrations connues
Ci
et avons évalué
la surface apparente
S
du pic correspondant à chaque élément i.
L'efficacité relative de chaque élément est donnée par le rapport
entre la surface
S
et la concentration correspondante
S
=
T J.
La courbe d'efficacité est construite en reportant les
efficacités relatives en fonction des numéros atomiques des
éléments correspondants (figure 10).
II - 7
Détermination des concentrations
La détermination des concentrations des éléments mesurés
par fluorescence X est effectuée en se servant de la courbe
d'efficacité relative du détecteur (cf figu~e 10), donnant pour
chaque élément
i
la valeur de l'efficacité relative
E i . Comme
mentionné plus haut, l'analyse quantitative est réalisée par
rapport à un élément de référence appelé dopant. Soient
Ed
l'efficacité relative du dopant, Si et Sd les surfaces des
photopics, respectives de l'élément
i
et du dopant, obtenues
pour l'analyse d'un échantillon. Ci et Cd étant respectivement
la concentration de l'élément
i
et celle du
dopant, ces dif-
férents
paramètres sont reliés par la relation :
... / ...

---

54
Efficacité
relative
e:
Sr
100
la
Cl
la
20
30
40
50
numéro atomique Z
fIGURE la : Courbe d'éfficacité relative du détecteur (raie K~
)

---

ss
E:.
S.
C.
1
1
:_......;;;.1_ _
où
E:.
S.
représente la surface corrigée du pic de l'élément i
1
1
et E:
celle du dopant.
d
Sd
La concentration du dopant étant connue, on déduit faci-
lement celle de l'élément mesuré par:
E:.
S.
1
1
:
E: d 5 :d

---

CHAPITRE
III
RESULTATS
ET
DISCUSSIONS

---

56
Les échantillons sur lesquels nous avons travaillé sont
de deux origines très différentes, ce sont:
la) les eaux provenant de puits FOREXI dans les régions de
Dimbokro - M'Bahiakro, zone A, Sikensi - Agboville, zone B,
Grand-Bassam - Abengourou, zone C, et de Gagnoa, zone D
(figure Il). Ces échantillons ont été collectés en 1983
par Mr BABUT, alors pharmacien en service à l'hopital de
Dabou.
2 a ) les eaux de la lagune Ebrié dans la zone urbaine d'Abidjan.
Les points de prélèvement (figure 12) ont été choisis en
tenant compte de l'homogénéité de la composition de l'eau
et aussi des facilités d'accès en ces endroits. C'est ainsi
que nous avons retenu :
- le pont de Vridi (section V)
- la baie de Biétri (section M)
Dans ces deux sections, l'échantillonnage s'est fait à
partir d'un petit bateau situé sous le pont de Vridi et au
milieu de la baie de Biétri.
- l'arrêt du bateau-bus au plateau, à proximité du pont
Houphouët Boigny (section P).
Les prélèvements ont été faits à des profondeurs allant
de 3 m à 8 m à l'aide d'une bouteille à prélèvement de marque
Wildco. Les échantillons ont été conservés dans des flacons en
polyéthylène préalablement lavés avec de l'eau distillée.
Ces prélèvements ont été recueillis lors de deux sorties
en lagune qui ont eu lieu le 20
Janvier 1984 pour les sections
V et M et les 20, 21 et 22 Décembre 1984 pour la section P •
.../ ...

---

57
q
'~ Km
Korhogo
Odiénné
o
Q
Bouaké
o
Figure Il
Localisation des zones de prélèvement (A, B, C, D)
des eaux
de forage en 1983.

---

Banco
~ Section de prélèvement
Adjamé
Cocody
ID
11"\\
o
Port 80upt
Figure 12
Localisation des sections de prélèvement dans la lagune Ebrié.
( zone urbaine d'Abidjan).

---

-
59
l
DETERMINATION DE LA CONSTANTE DE SELECTIVITE
KClBr
DE L'ELECTRODE SPECIFIQUE DES IONS Cl- EN PRESENCE
D'IONS Br-.
L'analyse de l'eau de la lagune Ebrié par fluorescence X
dans les sections V et M, a signalé la présence de brome dans
ce milieu; nous avons donc jugé intéressant d'étudier l'action
des ions bromure sur la détermination des chlorùres par poten-
tiométrie. Cette influence est mise en relief par l'intermédi-
aire de la constante de sélectivité K
dont l'évaluation
ClBr
est faite selon la méthode de solution séparée, décrite au cha-
pitre II paragraphe l 2.2.4, en utilisant des solutions de
chlorure et de bromure de sodium.
Les résultats sont consignés dans les tableaux 111.1 et
111.2 et représentés sur la figure
13.
On note que la constante de sélectivité est fonction de
la concentration des espèces en présence. Cela confirme les
remarques faites ailleurs par d'autres auteurs (.71). La valeur 'de KClBr
augmente avec la concentration: le tableau III. 2 montre
qu'elle varie de 1,4 à 4,4 lorsque les concentrations des ions
-4
-3
.
Cl
et
Br
passent de la
M
à
la
M.
Ces valeurs var1ent
dans le
même sens que celles obtenues par SRINIVASAN et RECHNITZ
(.72) pour une électrode de même nature tableau III. 3.
Les courbes (figure 13) montrent que lorsque les concen-
trations des deux ions sont du même ordre. de grandeur, l'électrode
spécifique des ions Cl
est plus sensible aux ions Br
qu'aux
ions Cl-. Cela se traduit par une valeur de la constante de sélec-
tivité supérieure de l'unité.
Cependant, l'influence des ions Br-
sur la détermination
des ions Cl- devient négligeable lorsque les concentrations
... / ...

---

-
60
-
* El = E2
+ 276
+ 268
+ 260
+ 220
+ 200
+ 180
en m V
[Cl- ]
4
1,4 10-
2,9 10-4
4,4 10-4
1,85 10-3
3,7 10-3
7,6 10-3
en mole/l
[Br-]
6,6 10-5
1,1 10-4
1,5 10-4
5,2 10-4
9,6 10-4
1,8 10-3
en mole/l
[Cl-]
K
=
2,1
CIBr
2,6
2,9
3,6
3,9
4,2
[Br -]
TABLEAU III - 1
[Cl- ] = [Br-]
10-4
~ 10-4
6 10-4
8 10-4
10-3
El en mV
+ 278
+ 272
+ 251
+ 243
+ 237
-
E en mV
+ 270
+ 251
+ 215
+ 206
+ 199
2
- ( E2 - E1).~F
2,303 RT
-
K
=10
1,4
2,3
3,7
4,2
4,4
'CIBr
TABLEAU III - 2
TABLEAUX 111-1 et 111-2
Constante de sélectivité KCIBrd_'une électrode à membrane
spécifique des ions chlorure
(8 RION 93-17) en présence
d'ions bromure
* El = réponse de l'électrode aux ions Cl
E
= réponse de l'électrode aux ions Br
2

---

Potentiel
en mV
Br
+ 14,
Cl-
+ 1801
+ 220
~
\\0
1
lt-
~
Jt
+ 30
510-5
10-4
10-3
10
fIGURE
13: Réponse de l'électrode à membrane sp~cifique des ions chlorure dans des solutions de NaCl
et de Na Br.
Détermination de KCl Br.

---

-
62
Modèle de
ORIClN
92 - 17
ORION
93 - 17
l' .lUectrode
liquide échangeur d'ions
liquide échangeur d'ions
Constante de
- -
---
- - - -
.
.
K
1,72-3,73
K
. 1,4 - 4,4
sélectivité
CIBr
CIBr
*
**
TABLEAU
III - 3
Constante de sélectivité K
d'une électrode
CIBr
à membrane
spécifique des ions chlorure.
* référence (72)
**
valeurs trouvées dans cette étude.

---

63
de Cl
sont très élevées par rapport à celles de Br-.
Les valeurs trouvées dans la littérature (73) indiquent
que dans l'eau de mer la concentration des bromures est très
faible
(65 mg/kg) par rapport à celles des chlorures (18 980 mg/kg).
En tenant compte des positions de nos points de prélèvement
en lagune Ebrié soumis à une forte influence marine, nous nous
trouvons presque dans des conditions 'semblables à celle de l'eau
de mer. Donc l'influence des ions bromure sur la détermination
des ions chlorure est négligeable.
L' analyse
~es: échantillons
d'eau'
de forage
n'a
pas
r e'v él é l a pré sen c e de br 0 me dan s ces eau x, par con s éque nt
le dosage des chlorures par potentiométrie ne pose aucun pro-
blème.
II - ETUDE DE LA VARIATION DU COEFFICIENT D'ACTIVITE DES IONS
Cl
EN FONCTION DE LA FORCE IONIQUE.
Nous avons étudié par ailleurs, les variations du coef-
ficient d'activité des ions chlorure ( YCI-) dans différentes
solutions de chlorure de sodium en fonction-de la force ionique
(1).
Les résultats sont consignés dans le tableau IV et repré-
sentés sur la figure 14.
Cette figure ~ontre que pour les mêmes valeurs de la
force ionique, les valeurs du coefficient d'activité mesurées
par l'électrode spécifique sont supérieures à celles obtenues
par calcul. Cette remarque a déjà été faite par d'autres auteurs,
en particulier~ GARRELS (69) au cours d'une étude analogue
à la notre sur les ions potassium, calcium et magnésium •
.../ ...

---

64
Force ionique
l
-
y calculé *
y électrode
Cl
en mole/l
0,01
0,90
-
0,02
0,86
0,96
0,04
0,82
-
0,05
0,81
0,93
0,06
0,79
-
0,1
0,75
0,88
0,25
0,67
0,7~
0,5'
0,61
0,63
0,7
0,58
0,57
0,9
0,56
0,54
1
0,55
0,53
1,5
0,52
-
2
0,50
-
3
0,47
-
4
0,45
-
-
-A 2 2 VI
A = 0,509 mole/l
où
* log y
=
0
1 + r x B r I
r
= 3 A
B = 0,329 mole/l
TABLEAU
IV
Variation du coefficient d'activité de l'ion chlorure dans
des solutions de Na Cl en fonction de la force ionique.

---

Coefficient
d'activité
y
o
y
calculé *
,c y électrode spécifique Cl-
l
If\\
\\0
0,5
<>--0
0,01
0,1
1
Force iOl1iq ' l"
en mol,,/ J
FIGURE
14: Etude du coefficient d'activité de l'ion Cl- dans des solutions de Na Cl avf'"
une électrode à
membrane spécifique des ions chlorure (ORION 93-17).

---

66
On remarque aussi que lorsque la force ionique passe
de 2l0-2 M
à
ID-lM, le coefficient d'activité
YCl- mesuré
évolue de 0,96 à 0,88. Ce même coefficient d'activité varie
de 0,88 à 0,53 quand la force ionique passe de ID-lM à
1 M.
On peut donc considérer que pour des forces ioniques inférieures
à 0,1 M,
le coefficient d'activité est pratiquement constant
et tend vers 1.
Dans le cas des eaux de forage où les éléments en présence
sont à l'état de trace, la force ionique est faible,
on peut
donc confondre activité et concentration. Pour ce qui est des
eaux de lagune où pour une même section, on a procédé à une série
de mesures de plusieurs échantillons, la force ionique est sup-
posée élevée et pratiquement constante. De ce fait,
le coefficient
-
- - - - - -
- ---
- - -
d'activité reste sensiblement le même, on peut donc -déterminer
directement les concentrations.
Cependant, dans le cas des eaux de lagune, pour les
sections M
et V
nous avons pu
estimer les valeurs des coeffi-
cients d'activité des ions chlorure comme l'indique le tableau V,
par la méthode décrite au chapitre II paragraphe 1.2.2.3.
Ainsi pour la baie de 8iétri, le coefficient d'activité des ions
Cl
est de 0,80 et de 0,70 dans la section du pont de Vridi.
Cette variation des coefficients d'activité
est parfaitement
normale car elle est en relation avec celle -des concentrations
différentes en chlorures. Le produit de la concentration par
le coefficient d'activité qui représente l'activité, est prati-
quement constant. Ce résultat confirme le fait que les prélève-
ments ont été faits au mois de janvier pendant la saison sèche.
En effet, à cette période de l'année la lagune ne reçoit pres-
que pas d'eaux continentales. Elle est soumise uniquement à
l'influence de la mer, et l'évaporation aidant l'activité en
ions chlorure
des eaux de lagune reste à peu près la même •
.../ ...

---

-
67
-
~mCl-
~E
m
Section
?Cl-
C1-
)'Cl-
. tl-moyen
en mole/kg
en
mV
en mole/kg
en g/kg
0,010
0,6
0,40
14,1
0,84
0,334
0,019
1
0,44
15,9
0,76
M
0,80
0,013
0,7
0,43
15,1
0,79
0,334
0,016
0,9
0,42
15,0
0,79
0,013
0,7
0,44
15,7
0,72
0,320
0,016
0,8
0,47
16,8
0,67
V
0,70
0,016
0,8
0,47
16,8
0,67
0,320
0,019
1,0
0,45
15,9
0,71
TABLEAU
V
Moi~lité et coefficient d'activité des chlorures dans
la lagune Ebrié.

---

-
68
III - DETERMINATION DES CONCENTRATIONS DE flUORURES
-
CHLORURES ET DE BROMURES.
III - 1. fluorures
Nous avons mesuré par électrode spécifique, les concen-
trations de fluorures dans les eaux de forage dans les zones
A, B, C et D. les tableaux VI, VII, VIII et IX montrent que
les teneurs les plus élevées ont été trouvées dans la zone A
où les valeurs varient entre 0,09 mg/l et 2,28 mg/l, avec une
moyenne de 0,85 mg/le Alors que dans les zones B et D, les con-
centrations en fluorures sont comprises entre 0,09 mg/l et 0,3
mg/l avec une valeur moyenne de 0,17 mg/l pour la zone B et de
0,16 mg/l pour la.zoneD. Dans la zone C, la concentration en
fluorures est généralement inférieure à 0,02 mg/l, représentant
la limite de détection de l'électrode.
Si l'on se réfère à l'éventail des doses généralement
proposé pour l'eau potable (23) (voir annexe) on remarque que
les teneurs obtenues dans les eaux analysées sont à quelques
exceptions près, en dessous des limites de sécurité admises.
les concentrations de ces eaux devraient être ramenées dans la
fourchette autorisée (entre 0,7 et 1 mg/l pour intervalle de
température compris entre 21 et 26° C) par fluoruration avant
la consommation. Par contre dans les deux cas Ngankro (2,28 mg/l)
et Aouzankro (2,10 mg/l) où les teneurs sont supérieures aux
doses permises, une défluoruration pourrait être envisagée. les
teneurs relativement élevées en fluorures peuvent s'expliquer:
en effet, les eaux souterraines s'enrichissent en fluor par l'in-
termédiaire de gaz volcaniques riches en composés fluorés, et
au contact de minerais fluorés comme la fluorine Ca f
(49 % de
2
fluor),
la cryolite Alf ,3Naf etc ... Ainsi, on a pu observer des
3
quantités appréciables de Fluorures dans
certaines
eaux du bassin
de Vichy (74) (source Grande Grille 7,9 mg/l, source Chamel 5,4
mg/l, source Hôpital 6,3 mg/l, Vichy Saint Vore 6,5 mg/l) .
.../ ...

---

-
69
-
Localisation des
Concentrations en
Concentrations. en
échantillons
fluorures en mg/l
chlorures en mg/l
Komien Kouassikro~
1,04
30,6
Ngankro (083)
2,28
23,3
Pokoukro (079)
0,30
9,4
Fanfoué Etienkro (075 )
0,45
12,3
Trianikro (058)
0,09
71,2
Adi-Kofikro (K2)
0,32.
-
Boundia
(KIl)
0,53
248,5
Aouzankro (K4)
2,10
188,2
Lingoué Kouadiokro
0,55
37,3
Moyenne
0,85
77,6
TABLEAU VI
Concentrations de fluorures et de chlorures dans les eaux de
forage dans les régions de OIMBOKRD et M'BAHIAKRD en 1983. zone A.

---

-
70
-
Localisation des échantillons
Concentrations en-
ConcentratIons en
fluorures en mg/1
Chlorures en mg/1
GOMON (EPP)
0,18
20,2
Orès-Krobou (dispensaire)
0,19
27,8
Orès-Krobou (église)
0,18
32,7
Orès-Krobou (sortie vers Agbovil1e)
0,22
29,8
Loviguié (Sud-Ouest)
0,22
1562
Ouayé (Nord-Ouest)
0,19
1455
Bessé 'EPP)
0,15
ZO,3
Ofotiguié ( Çlrand-p1ace)
0,24
34,8
Ofotiguié (EPP)
0,16
27,0
Ouonguié (sport)
0,09
1437,5
Aké Befiat
0,09
15,8
-
IVloyenne
0,17
26,1 ; 423,9
TABLEAU
VII
Concentrationë.de fluorures et de chlorures dans des eaux de
forage dans 1es~ régi9ns
d'Agbovil1e et de Sikensi en 1983. zone B.

---

-
71
localisation ses
cioncentrations en
concentrat~ons en
échantillons' .
-fluorures en mg/l
chlorures en mg/l
i1
(
Kouakoukro
0,09
53,3
1
Kpelekro
< 0,02
319,9
:
Bianouan (douanes)
< 0,02
24,1
Bianouan (sortie)
< 0,02
59,3
Songan
< 0,02
16,3
Moyenne
----
94,6
TABLEAU VUI r Concentrations de fluorures et de chlorures dans les eaux de forage
provenant des régions de Grand-Bassam et d'Abengourou en 1983. zone C.
localisation des
Concentrations en
Concentrations en
•
échantillons
fluorures en mg/l
chlorures en mg/l
Angovia
0,09
46,2
Boubouessou
0,24
67,5
Boubouessou (EPP)
0,20
79,3
Dialè
0,20
46,2
Oubi
0,20
106,5
Koudougou (Nord)
0,30
-
90,5
Kaviessou
0,09
87,0
Zakouta
0,09
33,4
Alekran
0,09
56,8
Gourgui
0,09
63,9
Moyenne
0,16
58,7
TABLEAU
IX
Concentrations de fluorures et de chlorures dans les eaux de
forage dans la région de Gagnoa en 1983. zone O.

---

72
Des mesures de fluorures ont également été faites en
milieu lagunaire dans les sections M, V et P (tableaux X, XI,
XII, XIII, XIV). Les figures 15a, 15b, et 15c représentent les
variations des concentrations et des salinités correspondantes
en fonction du temps pour la section P. La salinité est le nom-
bre de gramme de sel par kilogramme d'échantillon, on l'exprime
en 0/00 (partie pour mille). Sur ces figures, on observe que
les courbes de concentration et de salinité sont en phase. Les
valeurs trouvées sont comprises entre 0,50 mg/l et 0,80 mg/l,
elles sont inférieures aux concentrations relatives à l'eau de
mer: 1,3 mg/l à 1,4 mg/l (73). Ce qui semble normal compte tenu
de la position particulière des sections.
III - 2. Chlorures
Pour les eaux de forage, nous avons déterminé par poten-
tiométrie, les concentrations en chlorures dans les zones A, B,
•
C et D. Les résultats obtenus (cf tableaux VI, VII, VIII, IX)
montrent que les teneurs sont généralement inférieures à 200 mg/l
à l'exception de quelques points isolés où les valeurs sont
élevées. En effet, les concentrations en chlorures sont comprises
entre 9,4 mg/l et 248,5 mg/l, avec une moyenne de 77,6 mg/l dans
la zone A. Pour la zone B, ces concentrations sont généralement
comprises entre 16 mg/l et 35 mg/l, cependaDt, on note trois
points: Loviguié (Sud-Ouest), Ouayé (Nord-Ouest) et Ouonguié
(sport), où les valeurs sont de l'ordre de 1500 mg/le Les teneurs
en chlorures sont comprises entre 16,3 mg/l et 319,9 mg/l avec
une moyenne de 94,6 mg/l pour la zone C. Dans la zone D où les
concentrations varient de 33,4 mg/l à 106 mg/l, la moyenne est
de 58,7 mg/le Comparées aux doses limites autorisées
'200 mg/l
(75)
à 250 mg/l
(23))pour l'eau potable, les concentrations en
chlorures des eaux analysées semblent acceptables, aux exceptions
près.
... / ...

---

-
73
-
Concentrations ·en chlorures
Concentrations. en fluorures
eure:;r de ~a1initéB .
rélève-
-
-
0;
[Cr"]
m.=J.
[Cl-] .
[Cl-]
[ F
]
LCJ
[ F
]
[. F-]
ment
00
g/l
salinité
g/l
salinité
mg/l
salinité
mg/l
salinitf
4m
~~ 4m
Sm
% Sm
4m
0'
10
4m
Sm
~~ Sm
H
10
35
8
14,9
---
D,53
----
H
10
50
12,5
---
---
---
---
H
10
57
14,9
---
D,53
---
llH 05
14,5
---
15,0
---
D,52
0,0036
H
U
U
16,7
15,3
91,6
---
D,55
0,0033
---
llH 35
17,5
15,3
87,4
15,2
S6,9
0,54
0,0031
0,55
0,0031
H
lZ
05
19
14,9
78,4
15,2
80,0
0,53
0,0028
0,54
0,0028
H
12
35
16,8
15,2
90,5
---
D,54
0,0032
---
---
H
13
05
19,8
15,2
76,8
15,2
76,8
0,55
0,0028
0,54
0,0027
H
13
35
20,1
---
15,2
75,6
---
---
D,54
0,0027
H
14
05
20,4
15,3
75,0
15,0
73,5
0,56
0,0027
0,57
0,0028
H
14
35
20,7
15,3
73,9
15,2
73,4
0,57
0,0028
0,58
0,0028
H
15
05
20,9
15,5
74,9
15,4
73,7
0,58
0,0028
0,61
0,0029
..
TABLEAU
X
Concentrations de chlorures et de fluorures dans la lagune Ebrié.
Section M. 20 Janvier 1984 - Electrodes spécifiques.

---

-
74
-
Heures .de
Concentrations in chlorures
Concentrations en fluorures
prélèvement
en g/
en mg/l
lQH 45
14,6
0,49
H
U
00
15
0,52
H
U
45
14,4
0,47
H
12
14,4
0,48
H
12
15
14,8
---
H
12
30
14,8
0,49
H
12
45
14,8
---
H
13
14,6
0,52
H
13
15
14,9
---
H
13
30
14,9
0,50
H
13
45
14,9
---
H
14
00
14,9
0,51
H
14
15
14,9
-
---
H
14
30
15,0
0,50
•
H
14
45
15,0
---
H
16
00
15,8
0,56
H
16
15
16,0
0,57
H
16
30
16,2
0,58
TABLEAU XI
Concentrations de chlorures et de fluorures dans la lagune Ebrié •
•
Section V. 20 Janvier 1984 - Electrodes spécifiques.

---

-
75
-
Heures de
Températu-
Concentra-
[ Cl-] ~
Concentra-
Salinités
tians- .en
prélève-
res oC
tians. en
CC]
chlorures
Salinité
fluorures
Salinité
ment
en 0/00
01
en
01
g/l
la
mg/l
'a
H
9
26
23,2
13,8
59,5
0,61
0,0026
H
9
30
26
20,5
12,6
61,5
0,57
0,0028
H
10
26,5
20
12,1
60,5
0,56
0,0028
H
10
30
26,8
19
11,8
62,1
0,53
0,0028
H
ll
27
19,9
11,7
58,8
0,55
0,0028
H
ll
30
27
19,5
11,3
57,9
0,54
0,0028
H
12
27,2
19
10,8
56,8
0,51
0,0027
H
13
28
18
10,4
57,8
0,49
0,0027
H
14
27
24
12,3
51,3
0,62
0,0026
H
14
30
27
28
15,1
53,9
0,75
0,0027
H
15
27
26,5
14,4
54,3
0,67
0,0025
H
16
27
28,2
15,4
54,6
0,76
0,0027
H
16
30
27
24,8
13,5
54,4
..
0,64
0,0026
H
17
26,5
31
16,9
54,5
0,83
0,0027
.
lrJi
27
26,2
14,4
55,0
0,67
0,0026
TABLEAU XII
Concentrations
de chlorures et de fluorures dans la lagune
Ebrié.
Section P - 20 décembre 1984

---

-
76
-
Concentra...;.
Heures de
Concentra-
Températu-
Salinités
tians_eh
Prélève-
[ci-r
tians en
LC..J
res en oC
chlorures
ment
0/00
salinité
fluorures
Salinité
en
en g/l
01
en mg/l
01
la
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-
H
8
26
25,2
13,1
52,0
0,64
0,0025
H
8
30
26,5
26
13 ,5
51,9
0,66
0,0025
H
9
26,5
25,6
13,2
51,6
0,64
0,0025
H
9
30
26,5
26,5
14,0
52,8
0,68
0,0026
H
10
26,5
26
13,5
51,9
0,65
0,0025
llH
26,8
25
12,5
50,0
0,60
0,0024
H
12
27
22
11,4
51,8
0,55
0,0025
H
13
27
19
10,3
54,2
0,50
0,0026
H
13
30
27
22
11,4
51,8
0,55
0,0025
H
14
27
20
10,5
52,5
0,53
0,0028
H
14
30
26,8
24
12,8
53,3
0,60
0,0025
H
15
27
21
11
52,4
0,56
0,0027
H
16
27
27
14,6
54,1 -
0,70
0,0026
H
17
26,8
27,5
15,8
57,5
0,72
0,0026
H
18
26,5
29,6
16,3
55,1
0,79
0,0026
".
TABLEAU XIII
Mesures de chlorures et de fluorures dans la lagune Ebrié.
Section P - 21 décembre 1984.

---

- 77 -
Heures 'de
Concentra-
Tempéra-
Salinités
[ Cl- ]
Concentra-
prélève-
tians en
turesOC
salinité
tians en-
a
L.C.J
ment
/00
chlorures
fluorures
Salinité
0'
g/l
10
en mg/l
0'
en
10
H
8
45
26
27,5
14,5
52,7
0,70
0,0025
H
9
26
25;4
13,5
53,1
0,63
0,0025
H
9
30
26
25,4
13,5
53,1
0,63
0,0025
H
10
26
27
14,4
53,3
0,68
0,0025
H
10
30
26
26
13,7
52,7
0,65
0,0025
H
11
26
25
13,3
53,2
0,62
0,0025
H
12
26,3
23
12,2
53,0
0,57
0,0025
H
13
26,5
22
11,4
51,8
0,55
0,0025
H
13
30
26,8
21
10,9
51,9
0,53
0,0025
H
14
26,8
21,5
11,4
53,0
0,54
0,0025
H
14
30
26,5
22,3
11,6
52,0
0,56
0,0025
H
15
26,5
24
12,5
52,1
0,59
0,0025
H
16
26
27
14,3
53,0
0,68
0,0025
H
17
26
29
15,7
54,1
0,75
0,0026
H
18
26
28,5
15,6
54,7
0,72
0,0025
,
,
-
TABLEAU
XIV
Concentrations de chlorures et de fluorures dans la lagune Ebr ié
Section P.
22 décembre 1984.

---

( F- ]
78
10...
en m<j/ l
Sallnlté
0- --0---0
SaliniU
1
\\
0/00
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o
1
\\
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\\
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o
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25
/
o
cl
1
0,8
J, ;
o
0,0
15
o,~
8
1
1
l
14
16
17
18
Mesurea de fluorures dans la lagune Ebrié - Section P
_ 40 Décembre 1984 Temps en heure
Salinité
(>---0---0
Salinité
en "G, 1
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/
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1
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lJ
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lB
TClf.ps en heure
l5b : Mesures de fluorures' darl~ la 1
.... i .
S~
agune ~gr
-
a~,ion P - 21 Oécembre 1984.

---

79
[ f
Salinité
en mg,' l
o--~-~ Salinitl!
0/00
JO
25
O,d
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20
0,6
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15
0,4
1
l
16
1
18
Temps en heure
FIGURE
Meeuree de ,rUorurp.s dans la la9ûne Ebrl~ - Sectlon P - 22 O~embre 1984.
Salinité
~- -0---0
SaliniU
I~
0/00
en g/1
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\\
JO
1
1
\\
1
\\
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1
20
25
o
1
",
,,
20
le
15
8
9
1
11
12
13
14
15
17
18
Temps en heure
~
'[CURE
16s : Neeurea de chlorul"es lIans la lagune EbrU
- Section P
_ 20
D~embre 1984

---

80
D'après RODIER (73), la teneur en ions chlorure est
inférieure à 50 mg/l dans les eaux naturelles. La concentration
de ces mêmes ions dans les eaux souterraines est généralement
estimée à 10 mg/l à 20 mg/l, mais elle peut atteindre 100 mg/l
et plus au contact de formations géologiques contenant cet
élément (76). L'infiltration des eaux salées dans les nappes
souterraines peut également être à l'origine d'une élevation
de la concentration en chlorures.
En milieu lagunaire, les chlorures ont été déterminés
par potentiométrie (cf tableaux X, XI, XII, XIII, XIV) et par
fluorescence X (tableaux XV et XVI). Les résultats obtenus
montrent que les valeurs sont comprises entre 9 et 16 g/l et sont
sont inférieures à celle de l'eau de mer qui est de l'ordre
de 19 g/l (73). Cette observation s'explique par le caractère
saumâtre des eaux de la lagune Ebrié (10,
Il).
Les mesures de chlorinité faites par potentiométrie
pendant trois jours successifs dans la section P, montrent que
les courbes représentant les variations de concentrations en
chlorures en fonction du temps sont également en phase avec
celles des salinités
correspondantes (figures 16a, 16b et 16c).
Dans la section M, les concentrations obtenues à deux
profondeurs (4 m et 8 m) par potentiométrie (figure 17) et par
fluorescence X (figure 18) ne permettent pas de conclure à une
stratification nette dans cette section. Cependant, une étude
réalisée par le laboratoire des Eaux de la Direction de l'En-
vironnement Industriel en 1982, sur les paramètres physico-
chimiques de la lagune Ebrié, dans le secteur compris entre
le Pont HOUPHOUET et le Pont DE GAULLE, a montré l'existence
d'une stratification verticale de la concentration en sels (77) •
.../ ...

---

81
[ Cl-]
Salinité
~--o--~ Salinit4§
en g/l
0/00
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}J
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10
15
9
10
12
14
15
16
17
18
Te"'4ls en heure
fIGURE 16b
~esures de chloruEea dar, la lagune Ebr1' - Section P - 21 Décembre 1984.
Salinlté
0---0--00
sal1niU
0/00
JO
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,
/
,
o
P-
I
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,
\\
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l
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l
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25
",
1
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cl
1
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1
........
cl
~,
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'0"
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20
- ) (
15
10
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
lB
Temps en heure
FIGURE 16c
Mesures de chlor~rp.~ dans la lagune [br1' - Sectl0n P - 22 04§cembre 1984

---

- 82
Concentrations en chlorures
Concentrations en bromures
leures. de Salinités
r
Iré1ève-
-
0/00
[ Cl
]
[ C1- ]
[C1-]
[ C1- ]
[Br-]
[ Br-]
[Br-]
[ Br-]
1ent
g/l
salinité
g/l
Salinité
mg/1
salinité
mg/1
salinitE
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~~ 4m
8m
~o 8m
4m
~~ 4m
8ni
~~ 8m
-
H
10
35
8
9,1
---
37,8
H
10
50
12,5
---
---
10,3
---
42,2
H
10
57
9,6
---
35,8
H
l1
05
14,5
---
---
10,8
74,5
---
42,7
H
l1
11
16,7
9,3
55,7
---
36
0,22
---
H
l1
35
17,5
9,1
52,0
11,2
64,0
37,8
0,02·
43,2
0,25
H
12
05
19,0
9,8
51,6
11,1
58,4
38,8
0,20
41,6
0,22
H
12
35
16,8
9,9
58,9
---
39,2
0,23
---
H
13
05
19,8
10,5
53,0
10,8
54,5
41,6
0,21
43,2
0,22 .-
H
13
35
20,1
---
---
l1,0
54,7
---
---
40,6
0,20
H
14
05
20,4
12,0
58,8
l1,3
55,4
39
0,19
43,6
0,21
H
14
45
20,7
10,8
52,2
12,3
59,4
40, T
0,20
43,8
0,21
H
15
05
20,9
12,2
58,4
11,8
55,5
44,8
0,21
44,2
0,21
TABLEAU
XV
Concentrations de chlorures et de bromures dans la lagune Ebrié.
Section M. 20 janvier 1984 (Fluorescence X).

---

-83 -
Heures de
toncentratJ.ons
Concentrations
prélèvement
en chlorures g/l
en bromures mg/1
H
10
45
1Z,6
43,Z
llH 00
14,1
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llH 45
13,8
---
H
1Z
00
1Z,6
43,8
H
1Z
15
--
--
H
1Z
30
13,4
45,3
H
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45
---
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H
13
00
14,4
---
H
13
15
---
46,8
H
13
30
13,5
---
H
13
45
14,5
47,3
H
14
00
14,0
---
H
14
15
--
47,4
H
14
30
14,8
46,4
H
14
45
---
---
H
16
---
49,Z
-
H
16
15
16,8
47,5
H
16
30
14,5
49,8
-
TABLEAU XVI :Concentrations" de éh1orure-s et de bromures dans la lagune Ebrié.
Section V. ZO janvier 1984 (Fluorescence X).

---

84
::1 - J
Salinité
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-
-0--.0
Section V
0/00
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Section M (4 ml
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,C
Il
12
13
14
15
16
17
FIGURE 17 : Mesures de c~10rure9 dans la lagune Ebrié - Sections M et V - 20 Janvier 1984
,
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Salinité
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Section V
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Section M (4 m)
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à
10
11
12
13
14
15
16
17
Tempe en heure
FIGURE 18 : Mesures 01' chlorures dans ls lsgune Ebrie! - Sections M et V - 20 Janviar 1984

---

85
En comparant les teneurs en chlorures obtenues dans la
section V à celles trouvées dans la section M par électrodes
spécifiques, on note que les valeurs de la section V sont légè-
rement inférieures à celles de la section M (cf figure 17)·,
alors qu'on s'attendait à une variation dans le sens contraire.
On remarque néanmoins que l'ordre de grandeur reste le même.
Cette anomalie peut s'expliquer en cette section M par la présence
d'ions interférents gênant le bon fonctionnement de l'électrode.
Pris individuellement, ces ions interférents sont en
faible quantité si bien que leur influence sur la détermination
des chlorures peut être considérée comme négligeable (exemple
bromures environ 40 mg/l, nitrates 0,11 à 0,85 mg/l). La somme
de ces ions interférents devient significative, et leur effet
est augmenter apparemment la concentration en chlorures mesurée.
L'électrode répond à ces ions interférents comme si c'était des
chlorures. Cette situation peut se comprendre facilement quand
on sait que la section V est un milieu complexe, reconnu pour
être l'endroit le plus pollué de la lagune Ebrié, en raison
de la proximité des industries et de l'enclavement gênant la
circulation des eaux ( 7 ).
De tels phénomènes ne s'observ~nt pas en fluorescence X
où l'analyse montre bien les teneurs en chlorures dans la baie
de Biétri, inférieures à celles trouvées sous le pont de Vridi
(cf figure 18).
En comparant les résultats obtenus en fluorescence X
à ceux trouvés par potentiométrie pour la section V,
on remarque
une bonne corrélation (figure 19). En effet, si on se rappelle
qu'en fluorescence X, la précision obtenue sur la détermination
des surfaces (chapitre II paragraphe II.5) est de l'ordre de 5 %
pour les pics intenses et de 10 % à 30 ~ pour les pics faibles 1
... / ...

---

[Cl-]
en g/l
X-~)(
Electrodes spécifiques
Fluorescence X
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13
14
15
16
18
Iremps en heure
FIGURE 19
Comparaison entre les mesures de chlorures obtenues par fluorescence
et celles trouvées par potentiométrie - Section V - 20 Janvier 1984.

---

- 87 -
on comprend alors que les concentrations calculées, après sous-
traction du fond continu, soient soumises à des fluctuations,
surtout avec l'utilisation de sources de rayons X. On observe
qu'il y a un bon accord entre les résultats expérimentaux ob-
tenus par les deux méthodes, l'écart est de l'ordre de B %, ce
qui est correct.
Sur les figures 20a et 20b, sont représentés deux
spectres relatifs au même échantillon d'eau de lagune, l'un
55
obtenu avec la source de
Fe et l'autre avec la source de
109Cd , après soustraction du fond continu. On peut y observer les
les pics correspondant aux différents éléments (Cl, Br, Fe •.. ).
Les chlorures sont reconnus pour être des agents très
corrosifs, leurs actions sur les métaux ou alliages ont souvent
été étudiées (24). En tenant compte des concentrations élevées
des chlorures trouvées dans la lagune Ebrié, on devrait craindre
la corrosion des ouvrages en béton armé ou en métaux réalisés
sur ce milieu.
Les phénomènes de corrosion par les eaux de forage
seront sans doute peu fréquents
en raison des teneurs rela-
tivement faibles en chlorures. Cependant, dans certaines con-
ditions physicochimiques particulières, il pourrait avoir une
attaque des installations métalliques par ces eaux.
III - 3.
Bromures
Les concentrations des bromures ont été déterminées
par la technique de la fluorescence X. Les mesures faites sur
les eaux de forage n'ont pas revélé la présence de bromures.
En milieu lagunaire, les teneurs de ces ions ont été
mesurées pour les sections M et V (cf tableaux XV et XVI).
La figure 21 montre que les valeurs obtenues dans la section M
sont inférieures à celles trouvées dans la section V,
ce qui va
dans le même sens que les résultats obtenus pour les chlorures par fluores-
cence X. Les concentrations déterminées sont comprises entre 30 mg/l et
50 mg/l et
inférieures à celle de l'eau de mer (65 mg/l)
(53).

---

88
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---

Salinité
[ Br-]
000--0-"-0
Section V
0/00
en mg/l
A
x-~
~ Section M (4 m)
11
A
à
0-.-0-.--1] Section M (8 m)
20
/1
6
~
A
à
Salinité
à
50
ô
o
0
11
ta
---
p-_..D--.o-- - - - - -
o
o
0'\\
45
_~
.r:r_"(yJY-
0
15
o o
0
~
0
IJ-._._.-.-O-_-O-....o--D
à
0
X
40
~~
~~~'J.
X
xX
la
35
6.
10
Il
12
13
14
15
16
17
Temps en heure
FIGURE 21 : Mesures de bromures dans la lagune Ebrié - Sections M et V - 20 janvier 1984

---

91
IV - DETERMINATION DES RAPPORTS [Fluorures]
[Chlorures]
Salinité
'Salinité
[Bromures]
Salinité
PAR SECTION ET EN FONCTION DU TEMPS.
Compte tenu de la position particulière de la Lagune
Ebrié (ouverture sur la mer par le Canal de Vridi) et par
suite des sections M, V et P,
l'abondance d'éléments comme les
chlorures, est essentiellement due à la proximité de la mer.
Les rapports entre les c-o-ncentrations des éléments étudiés et
les salinités correspo-ndantes devraient rournir des rensei-
gnements' sur -la dilution de ces éléments "dans la lagune.
[Fluorures]
Pour les fluorures,
les rapports
Salinité
obtenus
dans les sections M et P et représentés sur la figure 22 mon-
trent que les valeurs trouvées sont de l'ordre de 0,0026 % et
faibles par rapport à celles calculées à partir des concentra-
tions trcuvées dans la littérature pour l'eau de mer (73)
soient 0,0037 % à 0,0040 %.
Néanmoins,
l'ordre de grandeur est maintenu. A ce niveau
plusieurs
hypothèses peuvent être émises
la) Le fluor étant en faible quantité par rapport aux autres
éléments, la détermination est entachée_d'erreur.
2 0 ) Les ions fluorure
seraient consommés par les éléments
naturels se trouvant dans la lagune. Il y aurait donc un
nouvel équilibre des fluorures dans ce milieu. Ou bien la
consommation des F
serait due à des composés de rejet des
eaux industrielles, auquel cas la détermination des concen-
trations de ces ions pourrait être un indicateur de pollution.
3 0 ) Le décomplexant ajouté lors du dosage n'est pas assez effi-
cace pour libérer la totalité des ions fluorure dans le
milieu lagunaire.
... / ...

---

rr..i x 10-2
alinité
0'
,0
0
0
0
20 Décembre
1984
X
)(
)(.
21 Décembre
1984
4
A
A
22 Décembre
1984
0,'0 ~
N
0
0
0
0
0
X
0\\
0
0
0
)(
0
0
0
X
X
0
X
0
â
II(
X4A
6
X 6-
6
~
/).
X
A
X
X
A
li
X
0,20
8
10
11
1
13
1
1
16
17
18
Temps en heure
fIGURE
22
Rapports
[s~~lnité gans la lagune Ebrié - Section P.

---

93
Nous avons calculé également les rapports entre les con-
centrations en chlorures mesurées par potentiométrie et les sali-
nités correspondantes dans la section P. Les résultats représentés
sur la figure 23 montrent qu'on peut raisonner sur un rapport
moyen de 53 %. Cette valeur est en accord avec celle trouvée
par
certains auteurs dans la littérature pour l'eau de mer: 55 %
(78) et 54 %
(rapport calculé à partir des concentrations de
(73)
),
l'erreur relative est de l'ordre de 4 %. En effet, en
comparant les salinités mesurées "in situ" au moyen d'un conduc-
timètre - salinomètre YSI (79) à celles calculées par la formule
(78) :
5
=
0,0030
+
1,8050
à partir des concentrations en chlorures mesurées, on trouve
une bonne corrélation (tableau XVII
et figure 24).
Par fluorescence X, les mêmes rapports faits dans la
section M (figure 25) donnent une valeur moyenne de 55 %, ce
qui est en bon accord avec la littérature.
[Bromures]
.
Les rapports
Salinité
entre les concentratIons en
bromures déterminées par fluorescence X
et les salinités cor-
respondantes sont représentés sur la figure 26. On note que
le rapport moyen est de l'ordre de 0,21 %, cette valeur est
légèrement supérieure à celle existant dans la littérature pour
l'eau de mer 0,19 % (58). L'erreur relative commise est de
10,5 %, ce qui est acceptable.
[Cl-]
[Br-]
Les r a pp 0 r t s
"5 a lin i t é
e t
5 a lin i t é
dan s l a l a gune
Ebrié sont donc comparables à ceux de l'eau de mer. Cela con-
firme le fait que les éléments apportés par les fonds marins
dans la lagune y diffusent et subissent une dilution plus ou
moins importante au contact des eaux continentales (11) .
.../ ...

---

[ Cl-]
5alinl\\:é"
0/00
1
0
0
0
20
Décembre
X
)(
)(
21
Décembre
A
4.
A 22 Décembre
.q
0
0\\
1
0
0
60
1
0
0
0
0
0
X
0
a
X
I:!à
x
x
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I:J.
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* IJ.
~
fj
a
~ 0
~ 0 11
X
A
~
â
~
0
50
~
X
8
9
ln
11
12
13
14
15
16
17
18
lemps en heure
[Cl-]
t.'ïCUR[. 23
Rapports sabni té
dans la lagune Ebrié - Section P.

---

-
95
-
ieures de
20 1 12 1 84
21 / 12/ 84
22 1 12 1 84
irélève-
nent
Salinités YSI
Salinités *
Salinités YSI
Salinités *
Salinités' YSI
Salinités *
a
0
o'
0/00
0/00
0/00
100
/00
100
H
8
--
25,2
23,7
H
8
30
--
26
24,4
H
8
45
--
--
27,5
26,2
~
23,2
24,9
25,6
23,9
25,4
24,4
H
9
30
20,5
22,8
26,5
25,3
25,4
24,4
H
10
20
21,9
26
24,4
27
26,0
H
10
30
19
21,3
--
26
24,8
llH
19,9
21,1
25
22,6
25
24,0
llH 30
19,5
20,4
--
--
--
H
12
19
19,5
22
20,6
23
22,1
13H
18
18,8
19
18,6
22
20,6
13H 30
--
--
22
20,6
21
19,7
H
14
24
22,2
20
19,0
21,5
20,6
H
14
30
28
27,3
24
23,1
22,3
21,0
H
15
26,5
26,0
21
19,9 _.
24
22,6
H
16
28,2
27,8
27
26,4
27
25,8
H
16
30
24,8
24,4
---
---
H
17
31
30,5
27,5
28,5
29
28,3
H
18
26,2
26,0
29,6
29,,5
28,5
28,6
* S = 0,030 + 1,8050 [Cl-]
TABLEAU
XV II
Valeurs de salinité mesurées in situ et valeurs calculées
à partir des'concentrations en éhlorures mesurées dans la
section P, les 20, 21, et 22 décembre 1984.

---

Salinité
0
0
0
lO Décembre 1984
YSI
1
X
X
X
21 Décembre 1984
0
à
A
A
22 Décembre 1984
1
30
)(
A
A
0 °
6
Ab'/..
x
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0
IbÂ
~ 25
)C.
·0
ob. y.
o
A
AA
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b"1-
a
20
x
0
0
0
)(
0
0
0
2
2"5
30
aalini~ par [Cl-]
FIGURE 24 : Corrélation entre les sa1intés mesurées (YSI)
et œeilee calculées à partir de \\,
[Cl-]
- Section P.

---

97
[ ~q
Saünité
0 0 0
Section H (4 m)
)(
)(
)(
Section H (8 Il)
ie
1
12
13
14
16
17
T~s en heure
[Cl-]
.
fiGURE 25
Rapporta sal~it. dana la lagune Ebrl' - section H.
-
[ Br ]
snj inité
,
0
0
0
Section M (4 m)
)C
'X
K
Section H (8 Ill)
o 'le,
."-
X
0
X
)t
0
0
X
X
0
t
o.
0
ZC
X
0
0
lO
14
16
Tempa en heure
[ Br~
FIGURE 26 : IIppults
~. dana la lagune Ebri' - section H.

---

98
V
EVOLUTION DES CONCENTRATIONS EN fONCTION
DE LA MAREE.
Sur la figure 27, nous avons représenté les courbes
de marée pour trois jours successifs au Quai Nord (données
recueillies au service hydrographique du port (80) ). Les
courbes représentant la variation des concentrations en fluo-
rures ont été tracées en fonction du temps pour ces trois jours
dans la section P (figure 28). Sur ces figures, on observe
le même décalage horaire entre les courbes de marée d'une part
et entre celles des teneurs en fluorures d'autre part. Par
ailleurs, le décalage entre les marégraphes est da au fait que
le mouvement de la marée est périodique, avec une période
de l2 H 25'
(10, 80). On peut donc conclure à une périodicité
semi_diurne de la variation des concentrations en fluorures
de période l2 H 25'. La figure 29, représentant les courbes de
concentrations en chlorures en fonction du temps pour les trois jours
étudiés, montre qu'on peut faire une remarque analogue pour les
chlorures.
La périodicité de la marée et celle de la salinité
avaient déjà été établies (10, 80). La présente étude a permis
de mettre en évidence la périodicité des concentrations des
différents éléments étudiés , avec une période égale à celle
de la marée.

---

hauteur
en m
1,5
22
21
C1'
C1'
20
1,0
0,5
6
7
9
ra
L
1"2
3
l~
Temps en hf'1 JIT
Figure 27
Courbes de marée au Quai Nord les 20, 21, et 22 Décembre
(données du service hydrographique du Port Autonome d'Abidjan)

---

< ,
~
l
l.
r-]
f
en Illy/1
~
a -~--o
20
Décembre 1984
'J--'}.;-x
21
Décembre 1984
0 - - 0 - - - 0
22
Décembre 1984
1
0,80
1
0
0,70
J
0
X
0
0
- 0,60 J
,
fS.... -
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. /
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0
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0
....
0
....
0
1
0,50
1
" ----
U,40
8
10
11
12
13
14
15
16
17
18
f IGURL
28
Mesures de fluorures dans la
lagune [brié
Section P.
Temps en heure

---

[ Cl-]
en g/l
ri,
0-- -0---0
20
décembre 1984
X-~-~
21
décembre 1984
.
G-.~
22
décembre 1984
20
.,.
-
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o
0
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X
x
' ........0
............. ---.,-
la
8
la
1
13
1'4
1
16
1
18 Temps en heure
FIGURE 29
mesures de chlorures dans la lagune Ebrié - section P.

---

102
CONCLUSION
Dans cette étude, nous avons déterminé par potentiométrie
à électrodes spécifiques et par
fluorescence X, les concentra-
tions des fluorures, chlorures et bromures dans des eaux de for-
rage et dans la lagune Ebrié.
Les résultats de l'analyse des échantillons des eaux de
forage ont indiqué que les concentrations de fluorures obtenues
dans les différentes zones sont généralement en dessous des
doses limites de sécurité préconisées (cf. annexe (23)). A
L'exception de deux cas où les teneurs sont au dessus de ces
limites de sécurité, les eaux de forage analysées pourraient donc
être fluorurées.
Pour les chlorures, les concentrations peu-
vent être considérées comme acceptables puisqu'en général
elles sont inférieures à la dose maximale admise (200 m~/l (75) à
(250 -mg/l (23)
). Quant aux bromures aucune trace n'a été
décelée
au cours de nos mesures.
En milieu lagunaire, nous avons obtenu des valeurs de
de
[F-]
, [Cl-]
et
[Br-]
inférieures à celles
de l'eau
de mer, traduisant le fait que les éléments apportés par les
fonds marins dans la lagune y diffusent. En effet, l'étude des
rapports entre les concentrations des élémenœet les salinités
correspondantes [~-],[c~-n et [B~-] a confirmé que les chlorures
et bromures subissent essentiellement une dilution dans la lagune au
contact des eaux continentales. Tandis que pour le fluor,
les
rapports anormalement faibles obtenus nous font penser qu'il
y aurait consommation de cet élément. Si cette consommation est
le fait de composés de rejet
des eaux industrielles par exem-
ple, la détermination des concentratio~de F- pourrait permet-
tre de détecter un certain type de pollution.
... / ...

---

103
Les mesures faites sur les eaux de la lagune Ebrié ont
mis en évidence une périodicité semi-diurne des variations des
concentrations des éléments étudiés en fonction du temps. La
H
période est la même que celle de la marée, soit l2
25'.
Dans ce milieu, les résultats des analyses ont montré une
bonne corrélation entre les d~ux techniques d'analyse que nous
avons utilisées. La fluctuation des mesures en fluorescence X
serait due aux erreurs commises sur le calcul de la concentra-
tion, en relation avec l'utilisation de sources de rayons X.
L'emploi d'un
générateur de rayons X pourrait permettre la
détec~ion
des éléments polluants avec plus de rapidité
(temps d'exposition très court, 5 mn pour les faibles concen-
trations) et avec une meilleure précision (le bruit de fond
est
prèsqu' inexistant).
Nous avons noté la complémentarité des deux méthodes :
- la fluorescence X permet d'identifier simultanément plusieurs
éléments
et de ce fait donne une idée de la composition de
l'échantillon à analyser. Toutefois, elle n'est applicable
que pour des éléments ayant un numéro atomique supérieur ou
égal à 14.
- en potentiométrie la difficulté essentielle provient du fait
qu'on ignore à priori la composition de l'échantillon. Ce-
pendant, les éléments de numéro atomique inférieur à 14
peuvent être facilement dosés par cette méthode, c'est le
cas du fluor.
Cette étude fournit des renseignements utiles sur la
qualité des eaux consommées par certaines populations rurales
de notre pays. Afin d'avoir une meilleure connaissance de la
composition de ces eaux dites potables; des études similaires à celle-ci
... / ...

---

W4
étendues à d'autres régions et à d'autres éléments devraient
être entreprises.
En raison des teneurs de chlorures relativement élevées
rencontrées dans la lagune Ebrié, on devrait s'attendre à la
corrosion des ouvrages en béton armé ou en métaux en contact
avec ce milieu saumâtre. Ces phénomènes de corrosion seront
peu prononcés
avec les eaux forage où les concentrations en
chlorures sont faibles.
Dans le cadre des préoccupations du Laboratoire de
Chimie-Physique, ce travail devrait nous permettre dans une
étape ultérieure de mener des études de corrosion dans la
perspective de rechercher une méthode de protection adéquate
des installations métalliques.

---

-
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A N N E X E
Les teneurs de fluorures dans l'eau potable sont
fonction de la température de l'eau.
L'éventail généralement
proposé est le suivant :
-
Concentrations en ions F
en mg/l
Intervalles de variation
de la moyenne des températures
maximales quotidiennes en oC
limite
limite
moyenne
inférieure
supérieure
10
- 12
0,9
1,2
1,7
12
- 14
0,8
1,1
1,5
14
- 17
0,8
1,0
1,3
17
- 21
0,7
0,9
1,2
21
- 26
0,7
0,8
1,0
26
- 32
0,6
0,7
0,8
Tableau A
Concentrations de fluorures autorisées et recom-
mandées dans l'eau potable.
(23l.
Certaines substances ne sont pas toxiques
à priori,
mais au delà d'une certaine dose elles peuvent avoir des con-
séquences néfastes sur l'organisme. Par exemple, dans les
eaux potables
les teneurs des substances suivantes ne doivent
pas être supérieures aux valeurs figurant dans le tableau
ci-dessous désigné :
... / ...

---

Substances
Concentrations en mg/l
Chlorure
250
Cuivre
1,0
Fer
0,3
Manganèse
0,05
Nitrate
45
Sulfate
250
Zinc
5,0
Tableau B
Concentrations de quelques éléments autorisées dans
l'eau potable. (23)
D'autres substances peuvent être considérées comme des
poisons à des concentrations supérieures à celles décrites
dans le tableau suivant :
Substances
Concentrations en mg/l
-
Arsenic
0,05
Barium
1,0
Chrome (hexavalent Cr 6+)
0,05
Cyanure
0,2
Cadmium
0,01
Plomb
0,05
Sélénium
0,01
Argent
0,05
Tableau C
Doses limites supérieures de quelques substances toxiques
présentes dans les eaux potables (23).

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Vu
et
approuvé
AbidJan, le
01 juin
1985
Le Doyen d~..J._a Faculté des Sciences
(~\\tY.
/ '
N'DIAYE
SALIr
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Vu et permis d'imprimer
Abidjan, le
01 juin
1985
Le Recteur de l'Université Nationale
de Cote d'Ivoire
TOURE Bakery

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