Le lait est-il frais et sain ? Deux titrages pour le savoir
Cet exercice de 5 points, prévu pour environ 50 minutes, applique les titrages à un contrôle de qualité concret. La première partie mesure l'acidité d'un lait en degrés Dornic par un titrage acido-basique avec indicateur coloré ; la seconde dose les ions chlorure par un titrage conductimétrique, pour détecter un lait « mammiteux ». Deux questions demandent un raisonnement argumenté avec calculs rigoureux : ce sont elles qui portent l'essentiel des points.
Questions 1.1 à 1.4 : l'acide lactique et son titrage
Le pH d'un lait va de 6,8 à 5,2 environ, toujours au-dessus du pKa de 3,9 de l'acide lactique : l'ion lactate est donc présent, et même prédominant, quelle que soit la fraîcheur. L'équation de titrage s'écrit avec une flèche simple et sans l'ion sodium, spectateur. Le pH à l'équivalence, lu au milieu du saut vers 12 mL sur la courbe fournie, vaut environ 8 : il appartient à la zone de virage de la phénolphtaléine (8,0 à 10), pas à celles de l'hélianthine ni du bleu de bromothymol. Ce pH supérieur à 7 s'explique par la présence de l'ion lactate, base faible. On n'ajoute que deux gouttes d'indicateur car celui-ci, couple acide-base lui-même, consommerait sinon une partie de la soude.
Questions 1.5 et 1.6 : le lait dosé est-il frais ?
À l'équivalence, CAVL = CBVE. Avec une masse molaire de 90,0 g/mol, la concentration en masse d'acide lactique vaut 2,1 g/L, soit 21 °D. L'incertitude sur VE (2,1 ± 0,1 mL) donne un encadrement de 20 à 22 °D : même la borne basse dépasse le seuil de 18 °D, le lait n'est pas frais. Conclure sans exploiter l'incertitude serait une faiblesse, la marge étant faible. L'intérêt de la soude Dornic apparaît ensuite : le produit CBM vaut 9,99, soit environ 10 g/L, si bien que pour 10,0 mL de lait, chaque 0,1 mL versé correspond à 1 °D. La lecture devient directe.
Questions 2.1 à 2.3 : les ions chlorure
Les ions argent précipitent les ions chlorure en chlorure d'argent. Pour choisir la courbe de conductivité, on raisonne ion par ion. Avant l'équivalence, chaque ion chlorure qui précipite est remplacé par un ion nitrate, de conductivité molaire ionique un peu plus faible : la conductivité diminue légèrement. Après l'équivalence, ions argent et nitrate s'accumulent : elle augmente nettement. C'est la proposition 3. Les 200 mL d'eau ajoutés rendent la dilution négligeable, d'où des segments de droite. Pour le dosage, attention : on divise par les 20,0 mL de lait prélevé, pas par 220 mL. On obtient 1,03 g/L, entre 1,02 et 1,04 g/L avec l'incertitude : valeur de lait normal, inférieure à 1,4 g/L. Le lait n'est pas mammiteux.
Conseils
Écrivez systématiquement la relation à l'équivalence avant tout calcul, gardez le bon nombre de chiffres significatifs et terminez chaque problème par une comparaison explicite au seuil. Le titrage par précipitation ne figure plus au programme actuel, mais sa méthode reste transposable.