Dans le dosage gravimétrique des sels totaux dans l'eau, le poids constant est un concept central.
HJ 51-2024, Qualité de l'eau — Dosage des sels totaux — Méthode gravimétrique, a remplacé HJ/T 51-1999 et est en vigueur depuis le 1er juillet 2025. La nouvelle norme s'applique au dosage des sels totaux dans les eaux de surface, les eaux souterraines, les eaux usées domestiques et les eaux usées industrielles.
Que signifie donc exactement le poids constant dans HJ 51-2024 ? Pourquoi 0,5 mg ? Et comment un laboratoire peut-il améliorer l'efficacité de l'étape de poids constant ?
Comment HJ 51-2024 définit-il le poids constant ?
La norme stipule : le poids constant peut être considéré comme atteint lorsque l'écart entre deux résultats consécutifs de séchage et de pesée n'est pas supérieur à 0,5 mg.
Deux expressions portent le sens : deux pesées consécutives, et 0,5 mg.
Le poids constant n'est donc pas une seule pesée — il exige au moins deux résultats à comparer. Par exemple : première pesée 52,6312 g, deuxième pesée 52,6310 g. L'écart est de 0,2 mg, inférieur à 0,5 mg, si bien que le critère de poids constant est satisfait.
Si l'écart dépasse encore 0,5 mg, on poursuit le séchage, le refroidissement et la pesée.
Pourquoi des pesées consécutives ?
Le résidu laissé après évaporation d'un échantillon d'eau peut contenir divers sels inorganiques et de petites quantités d'autres matières. Maintenu à 105 °C ± 2 °C, l'échantillon peut encore voir sa masse varier.
Avec une seule pesée, il est impossible de répondre à la seule question qui compte : cette masse s'est-elle réellement stabilisée ? Seule la comparaison de deux pesées consécutives peut montrer si la masse est essentiellement stable. C'est là tout le propos du poids constant.
Pourquoi HJ 51-2024 est-elle particulièrement exposée aux erreurs de pesée ?
La norme note expressément que les chlorures de calcium et de magnésium absorbent facilement l'eau, et que l'eau de cristallisation de certains sulfates est difficile à éliminer — l'un ou l'autre effet peut fausser les résultats par excès. Elle suggère également d'ajouter une quantité définie de carbonate de sodium anhydre, de réduire le volume d'échantillon et de peser rapidement, afin de supprimer cette interférence.
Les opérateurs doivent donc surveiller non seulement l'étape de séchage, mais aussi les conditions de refroidissement, la vitesse de pesée et l'environnement de pesée. Ce sont précisément les problèmes qu'un instrument automatisé de poids constant doit résoudre.
Comment l'automatisation réduit-elle l'erreur humaine ?
Dans un laboratoire conventionnel, l'opérateur effectue toute la boucle manuellement : sécher → refroidir → peser → enregistrer → comparer → sécher à nouveau. Chaque échantillon la répète.
Un système automatisé de poids constant par évaporation réalise automatiquement le séchage, le refroidissement, la pesée de précision et le jugement du poids constant, et enregistre les données de pesée. Son erreur de poids constant est spécifiée à 0,3 mg.
Au niveau de l'instrument, c'est plus étroit que le critère de 0,5 mg de HJ 51-2024. Cela dit, lorsqu'un tel instrument est utilisé pour une détermination réelle, le laboratoire doit toujours effectuer la filtration, le traitement au peroxyde d'hydrogène, le séchage à 105 °C ± 2 °C et toutes les autres exigences de prétraitement et de contrôle qualité posées par la norme.
Le poids constant de la capsule vide comme celui de l'échantillon peuvent être gérés automatiquement
HJ 51-2024 n'implique pas une seule étape de poids constant. La première étape est le poids constant de la capsule d'évaporation vide ; la seconde est le poids constant du résidu d'échantillon.
La norme exige que la capsule vide soit séchée, refroidie et pesée de façon répétée à 105 °C ± 2 °C jusqu'à poids constant, et ce n'est qu'alors que l'échantillon d'eau est ajouté. Ce qui convient à l'automatisation, ce n'est donc pas une pesée isolée mais l'ensemble du flux de travail de poids constant.
Du poids constant manuel au poids constant automatisé
Mode conventionnel : l'opérateur va chercher la capsule → sécher → refroidir → peser → enregistrer → juger → sécher à nouveau.
Mode automatisé : le système sèche → refroidit automatiquement → pèse automatiquement → compare automatiquement → décide automatiquement.
Pour de petits lots, la différence peut être difficile à percevoir. Pour un laboratoire traitant des dizaines d'échantillons par jour, elle est évidente.
Les systèmes automatisés de poids constant par évaporation sont disponibles en versions à 23, 33, 46 et 69 postes, gérant jusqu'à 69 échantillons par lot — adaptés aux déterminations nécessitant évaporation, séchage et poids constant.
Plus vite n'est pas automatiquement mieux
L'automatisation ne signifie pas simplement raccourcir le temps de séchage prescrit par la norme. HJ 51-2024 exige que chaque cycle de séchage dure au moins 1 h et que le poids constant soit atteint avant la fin de l'étape.
La bonne automatisation consiste donc à : réaliser le traitement exigé par la norme → effectuer les séchages et pesées répétés automatiquement → terminer automatiquement une fois le poids constant atteint.
Autrement dit, l'objectif de l'automatisation est de supprimer le travail manuel répétitif, non de modifier les conditions spécifiées par la norme.
Conclusion
Pour le dosage gravimétrique des sels totaux selon HJ 51-2024, le poids constant est l'étape qui décide de la fiabilité de la pesée finale. La norme exigeant deux résultats consécutifs à 0,5 mg près, l'opérateur doit sécher, refroidir et peser de façon répétée.
Les systèmes automatisés réalisent le séchage, le refroidissement, la pesée de précision et le jugement du poids constant sans intervention manuelle. Avec une erreur de poids constant spécifiée à 0,3 mg, ils apportent un soutien automatique du poids constant aux laboratoires travaillant selon HJ 51-2024.
Pour les laboratoires de surveillance de l'environnement et les laboratoires de contrôle tiers traitant de gros volumes d'échantillons, le bénéfice n'est pas seulement moins de pesées, mais un flux de travail gravimétrique globalement plus normalisé, plus numérique et plus efficace.
