Dilution

La dilution est la diminution de la concentration d’un constituant dans un mélange, généralement par ajout de solvant ou par mélange avec une eau moins concentrée. Lorsque le constituant est conservé et qu’aucune réaction n’intervient, sa quantité reste identique mais se répartit dans un volume plus grand. La dilution modifie donc une concentration, sans constituer à elle seule une élimination.

Relation entre concentration et volume

Pour une préparation dont le soluté est conservé, le bilan de matière s’écrit C1V1 = C2V2, où C1 et V1 décrivent la solution initiale et C2 et V2 la solution finale. Le facteur de dilution peut être exprimé par le rapport V2/V1 ou C1/C2. Les unités de concentration et de volume restent cohérentes de part et d’autre de l’équation.

Cette relation suppose que le constituant mesuré est conservé. Une précipitation, une adsorption, une volatilisation, une dégradation chimique ou biologique et un prélèvement de matière rompent cette hypothèse. Les volumes ne sont pas toujours strictement additifs dans des mélanges réels, ce qui devient important pour les préparations analytiques précises.

Dans les milieux aquatiques

Dans un cours d’eau, un rejet se mélange progressivement avec l’eau réceptrice sous l’effet du débit, de la turbulence et de la dispersion. La concentration varie alors dans l’espace et dans le temps. Avant que le mélange soit complet sur la section, un panache peut conserver localement des concentrations bien supérieures à la moyenne calculée à partir des débits.

La baisse de concentration par dilution ne signifie pas que la masse du micropolluant a disparu. Celui-ci peut être transporté vers l’aval, transféré vers les sédiments, absorbé par les organismes ou transformé. Pour une substance persistante, la charge totale franchissant une section dépend de la concentration et du débit ; une faible concentration associée à un grand volume peut donc représenter une masse importante.

En laboratoire, les dilutions en série permettent de préparer des étalons, d’ajuster une dose ou de placer un échantillon dans la plage de mesure d’une méthode. L’incertitude de chaque volume prélevé se propage dans la concentration finale, surtout lorsque plusieurs étapes sont successives.