pH et alcalinité

La qualité d'une eau et son pH sont souvent mentionnés dans une même phrase. Le pH est un facteur important dans le traitement de l'eau car certains procédés nécessitent d'être réalisé avec un pH spécifique pour être efficace. Par exemple, les réactions mettant en jeu le chlore, n'ont lieu que pour des pH de l'ordre de 6.5 à 8.

Le pH donne une indication de l'acidité d'une substance. Il est déterminé à partir de la quantité d'ions d'hydrogène libre (H⁺) contenus dans la substance. L'acidité est un des paramètres les plus important des propriétés de l'eau. L'eau est un solvant pour presque tous les ions et le pH permet de comparer les ions les plus solubles dans l'eau.
Le résultat d'une mesure de pH est défini par les quantités d'ions H⁺ et d'ions OH^-présentes dans la substance. Quand les quantités de ces deux ions sont égales, l'eau (ou la substance) est considérée comme neutre, et le pH à un valeur aux alentours de 7.
Le pH d'une substance varie entre 1 et 14. Au-dessus de 7, la substance est considérée comme basique et la quantité d'ions OH^- est supérieure à celle d'ions H+. Au-dessous de 7, la substance est acide; les ions H⁺ sont en quantités supérieures.

pH = -log[H⁺]

Le pH est un facteur logarithmique; quand une solution devient dix fois plus acides, le pH diminue d'une unité. Si la solution devient 100 fois plus acides, le pH diminuera de deux unités. Le pH est aussi appelé alcalinité.

Le mot pH est l'abréviation de "pondus Hydrogenium", qui littéralement signifie le poids de l'hydrogène. Le pH donne une indication sur le teneur de l'eau en ions hydrogènes.
Le pH n'a pas d'unité, c'est simplement un nombre sans dimensions.

Saviez-vous que le pH du Coca-Cola est d'environ deux ? Et saviez-vous qu'il est inutile de mesurer le pH d'une eau déminéralisée ou d'une eau ayant subi un traitement par osmose-inverse ? Ces deux types d'eaux ne contiennent pas d'ions tampons. Cela signifie que le pH peut être à 4 comme il peut être à 12. Ces eaux ne sont donc pas utilisables sous cette "forme" et nécessitent d'être mélangées à d'autres eaux avant utilisation.

Méthode de détermination du pH

Il existe plusieurs différentes méthodes pour mesurer le pH. L'une d'entre elles, consiste à utiliser des papiers indicateurs de pH. Quand le papier est plongé dans une solution, la couleur de celui-ci change. La couleur obtenue indique la valeur du pH de la solution. Cette méthode n'est pas des plus précise. Pour avoir la valeur exacte du pH. Des méthodes colorimétriques peuvent aussi être utilisées en laboratoire permettant d'obtenir des résultats à 10^-2 unités prés. Cependant, ces méthodes ne sont pas utilisables dans le cadre d'un suivi d'évolution du pH dans le temps, au contraire des électrodes pH.

L'électrode pH

Une électrode pH est un tube qui est assez petit pour le placer dans tubes d'échantillons. Il est relié à un ph-mètre au moyen d'un câble. A l'intérieur de l'électrode se trouve des fils d'argent et de platine qui baigne dans une solution de "chlorure de potassium 3M". Le système est assez fragile car il y a aussi une membrane qui permet de laisser les ions OH^- et H⁺ vers la l'électrode. Les ions OH^- et H⁺vont créer de légère charge négative et positive de part et d'autre de l'électrode. Le potentiel des charges calculé par le pH-mètre, permet de déterminer la quantité d'ions de l'échantillon et donc son alcalinité. Le potentiel dépends aussi de la température.

Acides et bases

Dés qu'un acide est en contact avec l'eau, les ions se séparent. Par exemple, l'acide chlorhydrique (HCl) se sépare en hydrogène (H⁺) et en chlore (Cl^-). Ceci, de même pour les bases: NaOH donne Na⁺ et OH^-

Quand une substance acide se dissocie dans l'eau, un ion hydrogène est relâché rendant l'eau plus acide. Le pH est déterminé par la quantité d'ions présent dans l'eau. De la même manière, quand une substance basique se dissocie, celle-ci libère des ions OH- à l'origine de l'augmentation de pH et donc de la basicité de l'eau.

Ci-dessous, nous avons un résumé une liste de produit et leur pH :

pH	produit
14.0	hydroxyde de sodium
13.0	lessive
12.4	chaux
11.0	ammoniaque
10.5	manganèse
8.3	backing powder
7.4	sang humain
7.0	eau pur
6.6	lait
4.5	tomates
4.0	vin
3.0	pommes
2.0	jus de citron
1.0	acide chlorhydrique

pH et Alcalinité

Le pH : une donnée de la qualité de l'eau

Méthode de détermination du pH

L'électrode pH

Acides et bases