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Centre d'expertise en analyse environnementale du Québec MA. 100 – Gran. 2.0 Dé

Centre d'expertise en analyse environnementale du Québec MA. 100 – Gran. 2.0 Détermination de la granulométrie 2015-11-16 (révision 1) Comment fonctionne la codification? MA. 203 - As Méthode d'analyse approuvée 100 - Propriétés 200 - Métaux 300 - Matières inorganiques non-métalliques 400 - Matières organiques 500 - Toxicologie 600 - Radioactivité 700 - Microbiologie 800 - Biologie 900 - Terrain 1000 - Agricole 00 - Général 01 - Air ambiant 02 - Rejets atmosphériques 03 - Eau potable, eaux naturelles, etc. 04, 14, 15 - Eaux usées (municipales, industrielles, etc.) 05, 10, 16 - Sols ou sédiments 06 - Tissus végétaux 07 - Tissus animaux 08, 09, 13 - Résidus (déchets, huiles, boues, etc.) 17 - Précipitations acides Identification du paramètre ou autre Référence à citer : CENTRE D’EXPERTISE EN ANALYSE ENVIRONNEMENTALE DU QUÉBEC. Détermination de la granulométrie, MA. 100 – Gran. 2.0, rév. 1, Ministère du Développement durable, de l’Environnement et de la Lutte contre les changements climatiques du Québec, 2015, 11 p. Centre d’expertise en analyse environnementale du Québec 2700, rue Einstein, bureau E.2.220 Québec (Québec) G1P 3W8 Téléphone : 418 643-1301 Télécopieur : 418 528-1091 Courriel : ceaeq@mddelcc.gouv.qc.ca © Gouvernement du Québec, 2015 Note – Les méthodes publiées avant le 14 janvier 2014 ont deux chiffres à la fin de la codification de la méthode (ex. : MA. 203 – As 3.4). Le premier chiffre désigne le numéro de la méthode (3) et le deuxième chiffre désigne le numéro de l’édition (4). MA. 100 – Gran. 2.0 3 de 11 TABLE DES MATIÈRES INTRODUCTION 5 1. DOMAINE D'APPLICATION 5 2. PRINCIPE ET THÉORIE 5 3. INTERFÉRENCE 5 4. PRÉLÈVEMENT ET CONSERVATION 6 5. APPAREILLAGE 6 6. RÉACTIFS ET ÉTALONS 6 7. PROTOCOLE D’ANALYSE 7 7.1. Préparation de l’échantillon 7 7.2. Dosage 7 7.2.1. Méthode par tamis 7 7.2.2. Méthode hydrométrique 8 7.3. Préparation spéciale de la verrerie 9 8. CALCUL ET EXPRESSION DES RÉSULTATS 10 8.1. Méthode par tamis 10 8.2. Méthode hydrométrique 10 9. CRITÈRES D’ACCEPTABILITÉ 11 10. BIBLIOGRAPHIE 11 MA. 100 – Gran. 2.0 5 de 11 INTRODUCTION L'analyse granulométrique d'un sol consiste à déterminer la proportion des diverses classes de grosseur des particules. Il n'existe pas de méthode parfaite pour déterminer la granulométrie; l'exactitude de la méthode dépend de la nature du sol et, plus précisément, de la forme géométrique des particules et du pourcentage des matières organiques qu’elles renferment. L'étude granulométrique des particules permet de déterminer la surface spécifique (m2/g) du sol, ce qui permet d'estimer sa capacité d'adsorption des métaux et des substances organiques. Elle permet aussi d'estimer la quantité de matières en suspension et la quantité de matières sédimentées lorsque des travaux de dragage sont effectués. 1. DOMAINE D'APPLICATION Cette méthode est utilisée pour déterminer la granulométrie dans les sols, les sédiments et les déchets solides. Le domaine d'application se situe entre 0 µm et 2 360 µm. 2. PRINCIPE ET THÉORIE Méthode par tamis : Une portion d'échantillon est séchée et séparée par vibration sur une série de tamis superposés. Par la suite, le contenu de chaque tamis est pesé et la fraction d'échantillon recueillie par tamis est rapportée sur la quantité d'échantillon totale. Méthode hydrométrique : Une portion d’échantillon séchée est mélangée à un volume d’eau contenant un agent dispersant, lequel est ensuite introduit dans un cylindre. La densité du mélange est mesurée à l’aide d’un hydromètre à divers intervalles de temps. La densité obtenue en fonction du temps de sédimentation permet d’obtenir la portion d'échantillon ayant une granulométrie inférieure à 75 µm. Après la mesure finale, l’échantillon est passé à travers une série de tamis pour déterminer la granulométrie supérieure à 75 µm. 3. INTERFÉRENCE Les particules agglomérées pendant le séchage, et qui ne se fragmentent pas lors du tamisage, faussent les proportions. La méthode hydrométrique tient compte de deux hypothèses : les particules sont sphériques et la densité est de 2,65 g/cm3. Ainsi, tout écart par rapport aux hypothèses affecte l’exactitude des résultats. 6 de 11 MA. 100 – Gran. 2.0 4. PRÉLÈVEMENT ET CONSERVATION Les échantillons doivent être conservés (en fonction de la matrice et du règlement) selon les recommandations décrites à la section Guide d’échantillonnage à des fins d’analyse environnementale du site Web du CEAEQ. Prélever un échantillon représentatif dans un contenant de plastique ou de verre. Conserver à l'obscurité à environ 4 oC. Le délai de conservation entre le prélèvement et l'analyse ne doit pas excéder 6 mois. 5. APPAREILLAGE 5.1. Balance analytique dont la sensibilité est de 0,01 g 5.2. Tamis en métal de porosité de 325 mesh (45 µm), de 250 mesh (63 µm), de 140 mesh (106 µm), de 100 mesh (150 µm), de 80 mesh (180 µm), de 35 mesh (500 µm), de 18 mesh (1,00 mm), de 9 mesh (2,00 mm) et de 8 mesh (2,36 mm) 5.3. Agitateur mécanique avec marteau 5.4. Étuve à 105 °C ± 5 °C 5.5. Fournaise à moufle à une température de 550 °C ± 50 °C 5.6. Dessiccateur 5.7. Hydromètre, ASTM – n°152H, avec échelle Bouyoucos graduée en g/l 5.8. Chronomètre 5.9. Cylindre gradué de 1 000 ml dont le diamètre intérieur est d’environ 6,0 cm 5.10. Contenant de plastique de 500 ou 1 000 ml avec couvercle vissant 5.11. Plaque chauffante 5.12. Un agitateur mécanique (environ 180 oscillations par minute) 5.13. Thermomètre 6. RÉACTIFS ET ÉTALONS 6.1. Acide acétique glacial, CH3COOH glacial (CAS n° 64-19-7) 6.2. Carbonate de sodium, Na2CO3 (CAS n° 497-19-8) MA. 100 – Gran. 2.0 7 de 11 6.3. Anti-mousse-B 6.4. Hexamétaphosphate de sodium, Na6(PO3)6 (CAS n° 10124-56-8) 6.5. Peroxyde d’hydrogène, H2O2 30 % V/V (CAS n° 7722-84-1) 6.6. Solution dispersante Peser précisément environ 50,0 g de Na6(PO3)6 (cf. 6.4) et 5,0 g de Na2CO3 (cf. 6.2) et dissoudre dans environ 800 ml d’eau. Compléter à 1 000 ml avec de l’eau. 7. PROTOCOLE D’ANALYSE Pour toute série d’échantillons, les recommandations des Lignes directrices concernant l’application des contrôles de la qualité en chimie, DR-12-SCA-01, sont suivies pour s’assurer d’une fréquence d’insertion adéquate en ce qui concerne les éléments de contrôle et d’assurance de la qualité (duplicata). Tous ces éléments d’assurance et de contrôle de la qualité suivent les mêmes étapes du protocole analytique que les échantillons. 7.1. PRÉPARATION DE L’ÉCHANTILLON  Faire sécher à 105 oC pendant une nuit environ 800 g d'échantillon.  Laisser refroidir au dessiccateur (minimum de 4 heures).  Dans le cas de la méthode hydrométrique, tamiser environ 100 g de l’échantillon séché sur un tamis de 9 mesh (2,0 mm). Déterminer le pourcentage de matière organique par une calcination à 550 °C (voir méthode MA. 100 – S.T. 1.1) sur une fraction de l’échantillon séché dont la granulométrie est inférieure à 2 mm. 7.2. DOSAGE 7.2.1. Méthode par tamis  Peser tous les tamis et la base.  Monter la série de tamis en commençant par le bas dans la séquence suivante : base, tamis de 325 mesh (45 µm), de 250 mesh (63 µm), de 140 mesh (106 µm), de 100 mesh (150 µm), de 80 mesh (180 µm), de 35 mesh (500 µm), de 9 mesh (2,00 mm) et de 8 mesh (2,36 mm).  Peser de 500 à 600 g d'échantillon sec, noter le poids et transférer l’échantillon dans le tamis de 8 mesh (2,36 mm) et fermer le couvercle.  Placer le montage sur l'agitateur mécanique avec marteau et fixer solidement. 8 de 11 MA. 100 – Gran. 2.0  Agiter pendant 15 minutes.  Retirer le montage et le défaire.  Peser chacun des tamis et la base contenant une fraction de l'échantillon. 7.2.2. Méthode hydrométrique NOTE – Si l’échantillon contient plus de 5 % de matière organique ou qu’il peut contenir des carbonates, procéder à la destruction de la matière organique et des carbonates tel qu'indiqué à la section 7.2.2.1. Si l’échantillon contient moins de 5 % de matière organique, procéder à la mesure granulométrique tel qu'indiqué à la section 7.2.2.2. 7.2.2.1.Destruction de la matière organique et des carbonates  Dans un bécher de 1000 ml, peser précisément environ 40,0 g d’échantillon sec de granulométrie inférieur à 2 mm.  Ajouter 10 ml d’acide acétique (cf. 6.1) pour détruire les carbonates.  Ajouter 20 ml de peroxyde d’hydrogène 30 % (cf. 6.5).  Chauffer légèrement la solution sur une plaque chauffante tout en agitant pour démarrer la réaction. La retirer au besoin pour contrôler le dégagement gazeux.  Attendre la fin de la réaction et ajouter 10 ml de peroxyde d’hydrogène (cf. 6.5). Chauffer légèrement en s’assurant de bien contrôler la réaction.  Répéter l’étape précédente jusqu’à ce qu’il n’y ait plus d’effervescence ou jusqu’à un ajout total de 70 ml de peroxyde d’hydrogène 30 %. Chauffer jusqu’à la fin de la réaction.  Retirer de la plaque chauffante et laisser refroidir. Procéder à la mesure granulométrique (section 7.2.2.2). 7.2.2.2.Mesure granulométrique  Dans un contenant de plastique d’au moins 500 ml à bouchon vissant, peser précisément environ 40,0 g d’échantillon sec de granulométrie inférieur à 2 mm ou transvider quantitativement les 40,0 g d’échantillon traité pour la uploads/Management/ ma-100-gran-20.pdf