HJ 51-2024, Qualité de l'eau — Dosage des sels totaux — Méthode gravimétrique, est entrée en vigueur le 1er juillet 2025, remplaçant HJ/T 51-1999.
Elle s'applique à la détermination des sels totaux dans les eaux de surface, les eaux souterraines, les eaux usées domestiques et les eaux usées industrielles, offrant aux laboratoires de surveillance de l'environnement une base méthodologique actualisée pour le dosage gravimétrique des sels totaux.
Pour tout laboratoire travaillant par voie gravimétrique, HJ 51-2024 contient une étape qui mérite une attention particulière : le poids constant.
Qu'est-ce que les sels totaux ?
Selon HJ 51-2024, les sels totaux sont la masse de résidu obtenue en filtrant l'échantillon sur une membrane de 0,45 μm, en évaporant le filtrat à sec, en éliminant la matière organique au peroxyde d'hydrogène et en séchant à 105 °C ± 2 °C jusqu'à poids constant.
La détermination n'est pas une simple pesée après évaporation de l'eau. Elle traverse la filtration, l'évaporation, l'élimination de la matière organique, le séchage et le poids constant, et ce n'est qu'alors que les sels totaux sont calculés à partir de la variation de masse de l'ensemble capsule + résidu.
La procédure de base dans HJ 51-2024
Dans ses grandes lignes, la méthode normalisée se déroule ainsi : filtration de l'échantillon → capsule à poids constant → évaporation au bain-marie → traitement au peroxyde d'hydrogène → séchage à 105 °C ± 2 °C → refroidissement → pesée → nouveau séchage et pesée → poids constant atteint → calcul du résultat.
La norme exige que la capsule d'évaporation soit d'abord amenée à poids constant : séchée à 105 °C ± 2 °C avec au moins 1 h par cycle, refroidie, pesée, la séquence étant répétée jusqu'à poids constant. La moyenne des deux dernières pesées est ensuite retenue comme masse de la capsule à poids constant.
Ce n'est qu'alors que l'on prélève typiquement 100 mL d'échantillon pour la détermination. Après l'évaporation au bain-marie, la matière organique résiduelle est éliminée au peroxyde d'hydrogène et la même séquence de séchage, refroidissement et pesée est appliquée pour amener l'échantillon à poids constant.
Pourquoi la capsule vide doit-elle d'abord être amenée à poids constant ?
C'est une étape critique du travail gravimétrique. Le résultat n'est pas simplement la masse du résidu, mais : la masse de la capsule plus résidu à poids constant, moins la masse de la capsule à poids constant.
Si la masse propre de la capsule vide ne s'est pas stabilisée, le calcul ultérieur de la masse de résidu n'a pas de base fiable. HJ 51-2024 contient donc deux procédures de poids constant : étape une, poids constant de la capsule vide ; étape deux, poids constant du résidu après évaporation. Ce n'est que lorsque les deux sont achevées que la masse du résidu est fiable.
Qu'exige HJ 51-2024 du poids constant ?
La nouvelle norme définit le poids constant ainsi : l'écart entre deux résultats consécutifs de séchage et de pesée n'est pas supérieur à 0,5 mg.
Cela exclut un unique couple séchage-pesée. Si deux résultats diffèrent encore de plus de 0,5 mg, le séchage, le refroidissement et la pesée se poursuivent jusqu'à satisfaction du critère. C'est également la partie la plus laborieuse du dosage gravimétrique des sels totaux.
Que résout la technologie automatisée de poids constant ?
Pour les laboratoires d'environnement qui réalisent les dosages de sels totaux par lots, l'étape de poids constant implique énormément de répétition. Les opérateurs font sans cesse la navette entre l'étuve, le dessiccateur et la balance analytique : sortir la capsule → refroidir → peser → enregistrer → juger → sécher à nouveau. Avec des dizaines d'échantillons dans un lot, cette répétition se multiplie vite.
Un système automatisé de poids constant par évaporation, conçu pour le travail de poids constant après évaporation, intègre évaporation au bain-marie, séchage chauffé, refroidissement, pesée de précision et jugement du poids constant en un seul instrument.
Son erreur de poids constant est spécifiée à 0,3 mg, face au critère de 0,5 mg de HJ 51-2024. Au niveau de l'instrument, sa capacité de poids constant couvre ce que la norme exige pour la décision de poids constant.
Comment un seul instrument correspond-il à la procédure de HJ 51-2024 ?
En pratique, le flux de travail peut se comprendre ainsi :
- Poids constant de la capsule vide — l'instrument sèche, refroidit et pèse automatiquement, en comparant continuellement les résultats jusqu'à ce que la capsule soit à poids constant ;
- Ajout de l'échantillon — l'échantillon d'eau, filtré sur une membrane de 0,45 μm, est ajouté à la capsule déjà à poids constant ;
- Évaporation au bain-marie — l'instrument évapore l'eau de l'échantillon ;
- Traitement et séchage du résidu — après traitement au peroxyde d'hydrogène comme l'exige HJ 51-2024, le résidu est séché à 105 °C ± 2 °C ;
- Refroidissement et pesée automatiques — la pesée de précision suit le refroidissement, automatiquement ;
- Décision automatique de poids constant — dès que deux pesées consécutives satisfont la condition configurée, le système termine la séquence et enregistre les données finales.
L'instrument ne change pas le principe de HJ 51-2024 — il automatise une grande partie de son travail répétitif de poids constant.
À quels laboratoires d'environnement s'adresse-t-il ?
HJ 51-2024 couvre les eaux de surface, les eaux souterraines, les eaux usées domestiques et les eaux usées industrielles ; les laboratoires appliquant cette méthode gravimétrique comprennent donc les organismes de surveillance écologique et environnementale, les organismes tiers de contrôle environnemental, les laboratoires de qualité de l'eau et les laboratoires de recherche et industriels concernés. Pour les laboratoires traitant de gros volumes d'échantillons, la valeur du poids constant automatisé est particulièrement claire.
Les systèmes automatisés de poids constant par évaporation sont disponibles avec 23, 33, 46 et 69 postes d'essai, prenant en charge jusqu'à 69 échantillons par lot — pour les déterminations gravimétriques nécessitant évaporation, séchage et poids constant.
Conclusion
HJ 51-2024 donne au dosage des sels totaux dans l'eau une nouvelle base normative. Outre la filtration, l'évaporation et le traitement au peroxyde d'hydrogène, les laboratoires doivent se concentrer sur le poids constant de la capsule vide et celui de l'échantillon.
Pour les laboratoires traitant de gros volumes, faire passer le poids constant d'opérations manuelles répétées à une opération automatisée réduit le travail de pesée, d'enregistrement et de jugement du poids constant et améliore le débit par lot.
