Activités d'Investigation Professionnelle
Contrôle de pH en atelier automobile, préparation d'un bain de décapage et neutralisation des effluents.
Contrôle de l'Acidité des Liquides de Refroidissement
Situation Professionnelle
Un technicien automobile contrôle le liquide de refroidissement d'un véhicule. Neuf, ce liquide a un $\text{pH} = 8{,}0$ (légèrement basique). Après 50 000 km, la dégradation du produit abaisse son pH à $5{,}5$ (acide), provoquant la corrosion interne de la culasse en aluminium.
Travail à réaliser
1. Identification du Domaine (Compétence S'approprier) : Indiquer la nature chimique (acide, neutre ou basique) du liquide neuf ($\text{pH} = 8{,}0$) et du liquide usagé ($\text{pH} = 5{,}5$).
2. Instrument de Mesure (Compétence Analyser) : Pourquoi le technicien utilise-t-il un pH-mètre électronique plutôt que des bandelettes de papier pH pour ce diagnostic ?
3. Diagnostic Métier (Compétence Valider) : Rédiger la préconisation technique à remettre au client pour protéger le moteur.
Voir le corrigé de l'Activité 1
1. Liquide neuf ($\text{pH} = 8{,}0$) = **Basique**. Liquide usagé ($\text{pH} = 5{,}5$) = **Acide**.
2. Le pH-mètre fournit une mesure digitale précise à $\pm 0{,}1$ près, indispensable pour détecter les légères variations d'acidité.
3. "Préconisation : Remplacement impératif du liquide de refroidissement usagé devenu acide pour stopper la corrosion des composants en aluminium du moteur."
Préparation Sécurisée d'un Bain par Dilution
Situation Professionnelle
Un métallier prépare un bain de nettoyage de surface. Il dispose d'un flacon d'acide concentré ($\text{pH} = 1$). Pour réduire l'agressivité du produit, il prélève $100\text{ mL}$ d'acide qu'il verse dans $900\text{ mL}$ d'eau distillée.
Travail à réaliser
1. Évolution du pH (Compétence S'approprier) : Indiquer comment varie la valeur du pH de la solution après l'ajout d'eau (dilution au facteur 10).
2. Règle de Versement (Compétence Réaliser) : Rappeler la règle d'or pour mélanger l'eau et l'acide sans risque d'éclaboussure.
3. Équipements de Sécurité (Compétence Valider) : Citer les 3 EPI obligatoires pour cette opération de dilution.
Voir le corrigé de l'Activité 2
1. Lors de la dilution au facteur 10, le pH de l'acide **augmente d'une unité ($\text{pH} = 2$)**, devenant moins concentré et moins dangereux.
2. **Toujours verser l'acide dans l'eau** (jamais l'inverse !) pour éviter un échauffement brutal provoquant la projection d'acide.
3. Lunettes de sécurité étanches, gants en nitrile adaptés et blouse en coton boutonnée.
Neutralisation des Effluents Chimiques d'Atelier
Situation Professionnelle
Dans une usine de fabrication de cartes électroniques, l'eau de rinçage usagée extraite des bacs est très acide ($\text{pH} = 3{,}0$). Les normes environnementales interdisent tout rejet à l'égout si le pH n'est pas compris entre $6{,}5$ et $8{,}5$.
Questions d'Investigation
1. Conformité Initiale (Compétence S'approprier) : L'eau de rinçage à $\text{pH} = 3{,}0$ peut-elle être rejetée directement au réseau d'assainissement ? Justifier.
2. Nature du Réactif de Neutralisation (Compétence Analyser) : Quel type de solution (acide ou basique) faut-il ajouter dans la cuve pour remonter le pH de 3,0 à 7,0 ?
3. Validation Finale (Compétence Valider) : Après ajout progressif de soude ($\text{HO}^-$), le pH-mètre de cuve indique $\text{pH} = 7{,}2$. Le rejet est-il autorisé ?
Voir le corrigé de l'Activité 3
1. Non, c'est interdit. Le $\text{pH} = 3{,}0$ est trop acide et dégraderait les canalisations publiques et l'écosystème de la station d'épuration.
2. Il faut ajouter une **solution basique** (contenant des ions hydroxydes $HO^-$ comme la lessive de soude) pour neutraliser les ions $H^+$.
3. Oui, la valeur $\text{pH} = 7{,}2$ est neutre et parfaitement comprise dans la fourchette autorisée de $6{,}5$ à $8{,}5$. Le rejet est conforme.