Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Salinité totale, potentiels et titres

Salinité totale, potentiels et titres

Tải bản đầy đủ - 0trang

5 • Salinité totale,

potentiels et titres



5.1 Résidus et sels dissous totaux



■ Mode opératoire



Évaporer progressivement au bain-marie dans une capsule tarée 500 mL

d’eau filtrée, la capsule n’étant remplie qu’à mi-hauteur. Laver la fiole qui a

servi à mesurer le volume d’eau avec de l’eau permutée. Les eaux de

lavage seront ajoutées en cours d’évaporation.

Une fois toute l’eau évaporée, porter la capsule à l’étuve à 105 °C ou à 180 °C

pendant 4 heures et laisser refroidir 1/4 d’heure au dessiccateur. Peser

immédiatement et rapidement, le résidu étant en général hygroscopique.

Cet inconvénient sera évité en prenant la précaution de déposer 1 ou 2 dg

de fluorure de sodium au fond de la capsule avant d’en déterminer la tare.

En effet, les fluorures alcalino-terreux sont facilement débarrassés de leur

excès d’eau à 105 °C ; protégés contre l’hydrolyse par leur insolubilité, ils

cristallisent anhydres en poudre fine.

■ Expression des résultats



La masse du résidu sec multipliée par 2 donne la masse du résidu sec de

1 litre d’eau.



Remarques

– Dans le cas d’eaux très minộralisộes, limiter le prộlốvement de faỗon ne pas

avoir peser plus de 200 mg.

– Il est utile d’effectuer successivement les pesées à 105 et à 180 °C et de bien

préciser les températures utilisées sur le bordereau d’analyse ; éventuellement,

répéter les opérations jusqu’à obtention d’une masse constante.

– Pour le résidu total, procéder selon le même mode opératoire mais sur de

l’eau non filtrée au préalable.



5.1.2 Résidu minéralisé et perte au feu

Cette mesure ne permet de déterminer qu’approximativement les matières

organiques du résidu sec, en raison des décompositions et volatilisations

des sels minéraux.

■ Principe



Minéralisation du résidu sec à 525 °C Ȁ 25 °C.

■ Matériel spécial

– Four réglable à 525 °C.



■ Mode opératoire



Après détermination du résidu sec, placer la capsule dans un four réglé à

525 °C pendant une heure et demie. Mettre la capsule à refroidir dans un

dessiccateur. Peser. Répéter l’opération jusqu’à masse constante.

■ Expression des résultats



La masse du résidu à 525 °C multipliée par 2 donne la masse du résidu

minéralisé par litre d’eau. La différence entre le résidu sec et le résidu minéralisé donne la perte au feu.

76



5 • Salinité totale,

potentiels et titres



5.1 Résidus et sels dissous totaux



Remarques



5.1.3 Détermination du résidu fixe sulfaté

Certaines erreurs, inhérentes à la technique précédente, disparaissent en

partie si au lieu de peser le résidu tel quel, il est transformé d’abord en

sulfate.

■ Principe



L’addition d’acide sulfurique au résidu déplace les acides faibles de leurs

sels qui deviennent des sulfates. Le résidu ainsi transformé est pesé après

élimination de l’acide en excès.



A

ANALYSE PHYSICO-CHIMIQUE DES EAUX NATURELLES



– La perte au feu correspond approximativement à la teneur en substances

organiques et le résidu minéralisé à la teneur en substances minérales.

– Les incertitudes proviennent de ce que déjà à 110 °C il se produit une décomposition partielle des matières organiques. Par ailleurs il peut y avoir une rétention d’eau de cristallisation ou d’origine hygroscopique (silice et alumine).

De plus, à la minéralisation, à côté des matières organiques, certaines substances inorganiques comme les carbonates, nitrates, chlorures et sels ammoniacaux, peuvent être plus ou moins partiellement décomposées. Certaines méthodes qui font opérer à 600 °C ne font que renforcer ces phénomènes.

– Le traitement au carbonate d’ammoniaque permet de remplacer l’anhydride

carbonique éliminé à partir des carbonates alcalino-terreux transformés en oxydes par la minéralisation. Imprégner le résidu minéralisé d’une solution de carbonate d’ammoniaque (carbonate d’ammonium 20 g, hydroxyde d’ammonium

20 mL, eau permutée 80 mL). Évaporer à siccité au bain-marie, placer la capsule

à l’étuve réglée à 110 °C. Mettre la capsule à refroidir au dessiccateur, peser.



■ Matériel spécial

– Capsule de platine ou de quartz (silice).

– Four réglable à 700-800 °C.



■ Réactifs

– Acide sulfurique (d = 1,84).



■ Mode opératoire



Imprégner le résidu sec effectué dans une capsule de platine ou de quartz

avec de l’acide sulfurique. Attendre une demi-heure puis évaporer au bainmarie sous une hotte. Placer la capsule pendant une heure et demie dans

un four préalablement chauffé à 700 °C. Mettre la capsule à refroidir dans

un dessiccateur, peser. Répéter l’opération jusqu’à masse constante.

■ Expression des résultats



La masse du résidu sulfaté multipliée par 2 donne la masse du résidu sulfaté dans un litre d’eau.



Remarques

– Si les cendres obtenues après minéralisation ne sont pas blanches, les

imprégner avec un mélange d’acide sulfurique et d’acide nitrique. Évaporer au

77



5 • Salinité totale,

potentiels et titres



5.2 Conductivité électrique

(Référence de qualité « Eau potable »)



bain de sable jusqu’à cessation de dégagement de fumées blanches. Placer la

capsule 2 heures dans un four préalablement chauffé à 700 °C.

– L’addition de carbonate d’ammonium avant l’introduction dans le four à 700 °C

permet la transformation des hydrogénosulfates en sulfates.



Méthode de référence

Norme NF T 90-029 – Qualité de l’eau – détérmination des résidus secs à

105 °C et 180 °C. Août 2002.



5.2 Conductivité électrique

(Référence de qualité « Eau potable »)

5.2.1 Mesure de la conductivité électrique

■ Définition et principe



La conductivité électrique d’une eau (γ ) est la conductance d’une colonne

d’eau comprise entre deux électrodes métalliques de 1 cm2 de surface et

séparées l’une de l’autre de 1 cm. Elle est l’inverse de la résistivité électrique (ρ).

γ = 1/ρ = (1/R). (L/S)

γ : conductivité (en Ω-1.m-1 ou S. m-1).

ρ : résistivité (en Ω. m).

R : résistance (en Ω).

L : distance entre les deux électrodes (en m).

S : surface de chaque électrode (en m2).

■ Matériel spécial

– Conductimètre. Quel que soit l’appareil employé, utiliser de préférence le courant alternatif en adaptant la fréquence à la gamme de conductivité choisie :



Conductivité (␮S / cm)



10



10 à 10 000



10 000



Fréquence (Hz)



50



1 000



10 000



Il est nécessaire que la tension appliquée soit suffisamment faible pour éviter le phénomène d’électrolyse. Le courant continu, bien que produisant une électrolyse, peut être

employé lorsque la puissance est limitée à 1 W.

Utiliser de préférence un appareil avec dispositif de compensation de température.

– Une cellule généralement constituée par deux lames carrées de 1 cm de côté, en platine platiné, maintenues parallèles dans un tube de verre, à une distance de 1 cm

(constante de 1 cm-1). Lorsque l’appareil plonge dans l’eau, une colonne de liquide de

1 cm2 de section et de 1 cm de longueur est ainsi délimitée. Certaines cellules possèdent

en annexe une chambre thermométrique.



78



5 • Salinité totale,

potentiels et titres



5.2 Conductivité électrique

(Référence de qualité « Eau potable »)



– Entre les mesures, conserver les cellules dans l’eau déionisée.

– Une cellule de type « à écoulement » exempte d’air est nécessaire pour des mesures

de conductivité inférieure à 1 mS / m (10 μS/cm).

– Thermomètre au dixième de degré centigrade (si absence de compensation de température).

– Barreau magnétique.



A



– Bain thermostaté à 25 °C Ȁ 0,1 °C.

– Solution mère de chlorure de potassium 0,1 N :

chlorure de potassium déshydraté (qualité analytique)

eau permutée



7,456 g

q.s.p.



1L



Conductivité électrique à 25 °C : 1 290 mS / m.

– Solution de chlorure de potassium 0,01 N.

Diluer au 1 / 10 la solution précédente.

Conductivité électrique à 25 °C : 141 mS / m.

Conserver les solutions de chlorure de potassium 0,1 N et 0,01 N dans des récipients en

polyéthylène au frais.

– Solution de chlorure de potassium 0,001 N.

Diluer au 1 / 100 la solution mère. Préparer cette solution extemporanément.

Conductivité électrique à 25 °C : 14,7 mS / m.



■ Mode opératoire



Prélever l’eau dans un flacon en polyéthylène bien rempli et bien bouché.

Effectuer la mesure la plus vite possible.

Dune faỗon gộnộrale, opộrer avec de la verrerie rigoureusement propre et

rincée, avant usage, avec de l’eau permutée.

Mesure directe

Rincer plusieurs fois la cellule à conductivité, d’abord avec de l’eau permutée puis en la plongeant dans un récipient contenant de l’eau à examiner ;

faire la mesure dans un deuxième récipient en prenant soin que les électrodes de platine soient complètement immergées. Agiter le liquide (barreau magnétique) afin que la concentration ionique entre les électrodes soit

identique à celle du liquide ambiant. Cette agitation permet aussi d’éliminer

les bulles d’air sur les électrodes. Introduire alors le thermomètre aussi près

que possible de la cellule. Opérer de préférence à la température de référence de 25 °C. La température du liquide ne devra en aucun cas varier

pendant la mesure. L’utilisation du bain thermostaté facilite l’équilibre thermique et améliore les résultats de la mesure.



ANALYSE PHYSICO-CHIMIQUE DES EAUX NATURELLES



– Eau déionisée de conductivité électrique à 25 °C inférieure ou égale à 0,1 mS / m.



■ Corrections en fonction de la température



La conductivité d’un liquide dépend largement de la température. Cette

dernière sera relevée très exactement au cours de la mesure. En dehors

de 25 °C, effectuer une correction de la conductivité électrique mesurée à

θ °C d’après la formule

C25 °C = CT × f

CT = Conductivité obtenue à la température lue sur le thermomètre.

f est donné par le tableau spécial (page précédente).

79



80



0



1,918



1,857



1,800



1,745



1,693



1,643



1,596



1,551



1,508



1,467



1,428



1,390



1,354



1,320



1,287



1,256



1,225



1,196



°C



0



1



2



3



4



5



6



7



8



9



10



11



12



13



14



15



16



17







1,193



1,222



1,253



1,284



1,317



1,351



1,387



1,424



1,463



1,504



1,547



1,591



1,638



1,688



1,740



1,794



1,851



1,912



1



1,191



1,219



1,249



1,281



1,313



1,347



1,383



1,420



1,459



1,500



1,542



1,587



1,634



1,683



1,734



1,788



1,845



1,906



2



1,188



1,216



1,246



1,278



1,310



1,344



1,379



1,416



1,455



1,496



1,538



1,582



1,629



1,678



1,729



1,783



1,840



1,899



3



1,185



1,214



1,243



1,274



1,307



1,341



1,376



1,413



1,451



1,491



1,534



1,578



1,624



1,673



1,724



1,777



1,834



1,893



4



f25



1,182



1,211



1,240



1,271



1,303



1,337



1,372



1,409



1,447



1,487



1,529



1,573



1,619



1,668



1,719



1,772



1,829



1,887



5



Tableau

Facteur de correction de température f25



1,179



1,208



1,237



1,268



1,300



1,334



1,369



1,405



1,443



1,483



1,525



1,569



1,615



1,663



1,713



1,766



1,822



1,881



6



1,177



1,205



1,234



1,265



1,297



1,330



1,365



1,401



1,439



1,479



1,521



1,564



1,610



1,658



1,708



1,761



1,817



1,875



7



1,174



1,202



1,231



1,262



1,294



1,327



1,362



1,398



1,436



1,475



1,516



1,560



1,605



1,653



1,703



1,756



1,811



1,869



8



1,171



1,199



1,228



1,259



1,290



1,323



1,358



1,394



1,432



1,471



1,512



1,555



1,601



1,648



1,698



1,750



1,805



1,863



9



5 • Salinité totale,

potentiels et titres

5.2 Conductivité électrique

(Référence de qualité « Eau potable »)



0



1,168



1,141



1,116



1,091



1,067



1,044



1,021



1,000



0,979



0,959



0,940



0,921



0,903



0,886



0,869



0,853



0,837



0,822



°C



18



19



20



21



22



23



24



25



26



27



28



29



30



31



32



33



34



35







0,820



0,835



0,851



0,867



0,884



0,902



0,920



0,938



0,957



0,977



0,998



1,019



1,041



1,064



1,088



1,113



1,139



1,166



1



0,819



0,834



0,850



0,866



0,883



0,900



0,918



0,936



0,955



0,975



0,996



1,017



1,039



1,062



1,086



1,111



1,136



1,163



2



0,817



0,832



0,848



0,864



0,881



0,898



0,916



0,934



0,953



0,973



0,994



1,015



1,037



1,060



1,083



1,108



1,134



1,160



3



0,814



0,829



0,845



0,861



0,877



0,895



0,912



0,931



0,950



0,969



0,990



1,011



1,032



1,055



1,079



1,103



1,128



1,155



5



0,813



0,828



0,843



0,859



0,876



0,893



0,911



0,929



0,948



0,967



0,987



1,008



1,030



1,053



1,076



1,101



1,126



1,152



6



0,811



0,826



0,842



0,858



0,874



0,891



0,909



0,927



0,946



0,965



0,985



1,006



1,028



1,051



1,074



1,098



1,123



1,149



7



ANALYSE PHYSICO-CHIMIQUE DES EAUX NATURELLES



0,816



0,831



0,846



0,863



0,879



0,896



0,914



0,933



0,952



0,971



0,992



1,013



1,035



1,057



1,081



1,105



1,131



1,157



4



f25



Tableau (suite)

Facteur de correction de température f25



9

1,144

1,118

1,093

1,069

1,046

1,024

1,002

0,981

0,961

0,942

0,923

0,905

0,888

0,871

0,854

0,839

0,823

0,808



8

1,147

1,121

1,096

1,071

1,048

1,026

1,004

0,983

0,963

0,944

0,925

0,907

0,889

0,872

0,856

0,840

0,825

0,810



5 • Salinité totale,

potentiels et titres

5.2 Conductivité électrique

(Référence de qualitộ ô Eau potable ằ)



A



81



5 Salinitộ totale,

potentiels et titres



5.2 Conductivité électrique

(Référence de qualité « Eau potable »)



Si la conductivité doit être déterminée à 20 °C (comme le précise la norme

AFNOR ou encore pour utiliser les relations du § 5.2.3), les valeurs indiquées pour les solutions standards à 25 °C ou mesurées sur l’eau à étudier (à n’importe quelle température) peuvent être corrigées par la formule

suivante :

γ20 = γθ. [1 + α(20 − θ)]

α : coefficient de température de l’eau qui doit être déterminé en mesurant

la conductivité de la même eau à (au moins) deux températures.

■ Détermination de la constante d’une cellule



Chaque cellule possède une constante qui lui est propre, mais qui varie en

fonction de la concentration en sels. Il convient donc, en toute rigueur de la

déterminer dans une zone de concentration de solutions de chlorure de

potassium voisine de celle qui est à mesurer. Ceci est particulièrement vrai

pour des résistivités inférieures à 1 000 Ω . cm, soit des conductivités supérieures à 1 000 μS/cm. Il est d’ailleurs très utile, d’un point de vue pratique,

de tracer la courbe de variation de la constante de cellule en fonction de la

conductivité.

Pour la détermination pratique de la constante, mesurer la conductivité γ d’une

solution étalon de conductivité connue γ °. La constante de cellule est égale à

γ

K = ––

γ°

L’étalonnage doit toujours être effectué à la température de référence de

25,0 Ȁ 0,1 °C car les facteurs de correction de température du tableau ne

sont pas applicables aux solutions de chlorure de potassium utilisées pour

l’étalonnage des cellules de mesure de conductivité.

Lors de chaque série de mesures, il est recommandé de pratiquer l’étalonnage des électrodes avec une solution de chlorure de potassium 0,01 N.

Cette opération est à effectuer chaque semaine avec des solutions 0,1 ; 0,01

et 0,001 N. Un nouvel étalonnage est de plus indispensable après tout changement d’électrode. Les appareils actuels sont équipés d’un dispositif de

correction de la constante et permettent ainsi des lectures directes.

■ Platinage des électrodes



Replatiner les électrodes si la couche de platine est endommagée. Pour

cela, gratter prudemment la plus grande partie de la mousse de platine,

puis décaper le reste à l’eau régale diluée. Rincer soigneusement à l’eau

déionisée. Tremper les électrodes dans une solution sulfochromique

chaude et rincer de nouveau la cellule à l’eau permutée. L’immerger

ensuite dans la solution suivante :

Acide hexachloroplatinique, 6 H2O

1,5 g

Acétate de plomb

0,0125 g

Eau déionisée

50 mL

Relier les électrodes à un accumulateur de 6 V. Ajuster l’intensité à 20 mA

et laisser passer le courant pendant 15 minutes. Il se produit une électrolyse entrnant un dépôt de mousse de platine au pôle négatif. Intervertir

ensuite les connexions de la cellule de mesure et platiner la seconde élec82



5 • Salinité totale,

potentiels et titres



5.2 Conductivité électrique

(Référence de qualitộ ô Eau potable ằ)



trode de la mờme faỗon. La cellule sera alors lavée à l’eau permutée et

plongée dans une solution diluée d’acide sulfurique. Relier les électrodes

pendant quelques minutes à l’accumulateur en les alternant. Rincer ensuite

plusieurs fois à l’eau déionisée puis vérifier la constante d’étalonnage.



Remarques



5.2.2 Conductivité équivalente et conductivité réelle

La « conductivité équivalente » est le quotient de la conductivité par la

concentration, exprimée en équivalents-grammes par centimètre cube. Elle

varie avec la concentration et différemment pour chaque ion ce qui rend difficile le calcul de la conductivité réelle à partir de la conductivité mesurée sur

les solutions diluées.

En effet, la courbe de conductivité en fonction de la concentration n’est pas

linéaire ; pour chaque ion en solution, il existe une conductivité limite qui tend

vers un maximum et ce avant la saturation en sel considéré. D’un point de

vue pratique, ce phénomène intervient à partir de quelques grammes par litre

suivant la nature de la salinité. On peut alors utiliser la courbe de conductivité

en fonction de la concentration en chlorure de potassium. À la conductivité

mesurée sur la dilution correspond en abscisse une concentration théorique

en chlorure de potassium. En multipliant la concentration théorique par la

dilution, on obtient une valeur qui, à partir de l’abscisse permet de trouver en

ordonnée, sur la courbe, une valeur correspondante de conductivité.

Cette évaluation de la conductivité réelle d’après la conductivité de la solution

diluée établie par référence avec du chlorure de potassium est sujette à des

erreurs pour des eaux qui s’écartent de cette composition. Sur le graphique

ci-après, on voit que les variations de la conductivité en fonction de la dilution

sont très différentes suivant les types de minéralisation des eaux.



A

ANALYSE PHYSICO-CHIMIQUE DES EAUX NATURELLES



– Précision des résultats : elle dépend surtout de la bonne conduite des opérations et de la qualité du matériel. Dans les meilleures conditions on peut atteindre Ȁ 5 %.

– Autrefois, les mesures de conductivité étaient données à la température de

20 °C. Si la composition des eaux est proche de celle rencontrée habituellement, et si la conductivité est comprise entre 10 et 100 mS/m, il est possible de

transformer les anciennes valeurs lues à 20 °C en valeurs à 25 °C en les multipliant par 1,116.

– Dans le cas des eaux dont la minéralisation dépasse 700 mg/L, il est préférable d’opérer selon la méthode par dilution.

– Les matières en suspension, les huiles, les bulles d’air peuvent produire des

interférences.



5.2.3 Conductivité permanente

La conductivité permanente peut se déterminer en réalisant un essai

d’ionisation par dilution et sur l’eau préalablement portée à ébullition

(Touplain), pour cela :

– Placer un volume V d’eau (500 mL par exemple) dans un ballon de verre

à fond en quartz ou en verre borosilicaté. Porter à ébullition pendant

5 minutes. Supprimer le chauffage.

83



5 • Salinité totale,

potentiels et titres



5.2 Conductivité électrique

(Référence de qualité « Eau potable »)



– Fermer le ballon avec un bouchon terminé par un robinet de verre en position de fermeture. Après refroidissement ouvrir le robinet pour laisser entrer

l’air. Verser alors le liquide dans une fiole jaugée de 500 mL et compléter avec

de l’eau permutée pure. Filtrer et effectuer la mesure sur cette solution.

Pour les eaux ayant une forte teneur en sels minéraux, résidu sec supérieur à

700 mg/L, procéder à la dilution de l’eau avant de déterminer la conductivité.



5.2.4 Minéralisation globale de l’eau

Il existe une relation entre la teneur en sels dissous d’une eau et sa conductivité. Toutefois, la minéralisation déterminée par pesée de l’extrait sec

(cf. § A-5.1) n’est pas rigoureusement identique à celle calculée à partir de

la conductivité, étant donné les erreurs inhérentes à la détermination de

chacune de ces deux mesures. En effet, l’évaporation peut entrner des

transformations de la structure de certains sels : hydrogénocarbonates dissociés et donnant des carbonates, cristallisation des sulfates avec un certain

nombre de molécules d’eau, si bien que le poids de l’extrait sec ne représente pas avec exactitude celui des sels dissous. D’autre part la mesure de

la conductivité est influencée par le pH de la solution, la valence des ions et

le degré d’ionisation.

En fait, le calcul de la minéralisation à partir de la conductivité ne permet

pas d’avoir une valeur exacte. Les différences entre les résidus secs et la

minéralisation obtenue par cette méthode sont très fréquentes. La possibilité ainsi offerte a surtout un intérêt dans le cas de vérifications de concordance ou dans l’étude de l’évolution d’une perturbation.



Tableau de calcul de la minéralisation à partir de la conductivité

Conductivité

(␮S/cm)



Minéralisation

(mg/L)



Conductivité inférieure à 50 μS/cm



1,365 079 × conductivité (*)

(μS/cm) à 20 °C



Conductivité comprise entre 50 et 166 μS/cm



0,947 658 × conductivité (*)

(μS/cm) à 20 °C



Conductivité comprise entre 166 et 333 μS/cm



0,769 574 × conductivité (*)

(μS/cm) à 20 °C



Conductivité comprise entre 333 et 833 μS/cm



0,715 920 × conductivité (*)

(μS/cm) à 20 °C



Conductivité comprise entre 833 et

10 000 μS/cm



0,758 544 × conductivité (*)

(μS/cm) à 20 °C



Conductivité supérieure à 10 000 μS/cm



0,850 432 × conductivité (*)

(μS/cm) à 20 °C



(*) × 1,116 pour 25 °C.

C. RICHARD, NGUYEN VAN CU. Relation entre la résistivité d’une eau et son taux de minéralisation.

L’eau, 1961, 1, p . 22-24.



84



5 • Salinité totale,

potentiels et titres



A



Mg CI2



Na



ANALYSE PHYSICO-CHIMIQUE DES EAUX NATURELLES



KC

I

Na

CI



5.2 Conductivité électrique

(Référence de qualité « Eau potable »)



4



N

a2



C

O



3



N



O3



SO



SI



a2



2



100



g



SO



4



M



Conductivité en mS/cm



10



Variation de la conductivité à 20∞C

en fonction de la nature

des sels et de leur concentration



1



0,1

0,001



0,01



Normalité



0,1



1



10



Variation de la conductivité à 20 °C en fonction de la nature des sels

et de leur concentration



85



5 • Salinité totale,

potentiels et titres



5.3 pH (Référence de qualité

« Eau potable »)



Cependant la minéralisation globale d’une eau peut être calculée rapidement par l’une des formules suivantes :

– Minéralisation (mg / L) : 688 000 × conductivité à 20 °C (S / cm).

– Somme des anions ou des cations (mEq / L) : 10 × conductivité à 20 °C

(mS / cm).

La minéralisation globale déterminée au moyen de ces formules est inférieure à celle obtenue par pesée de l’extrait sec. Elle ne s’en rapproche que

pour les eaux de minéralisation moyenne, ayant une conductivité comprise

entre 333 et 833 μs/cm. Le tableau précédent permet d’améliorer la concordance des résultats, en utilisant des formules qui tiennent compte de l’importance de la minéralisation.



Méthodes de référence

NF EN 27888. Qualité de l’eau – Détermination de la conductivité (Indice

de classement : T90-031). Janvier 1994.

NF T90-111. Essais des eaux – Évaluation de la teneur en sels dissous

à partir de la détermination de la conductivité électrique théorique.

Septembre 1975.



5.3 pH (Référence de qualité « Eau potable »)

Le pH est relié à l’activité en protons par :

pH = – log10 aH

aH : activité en ions H + à l’équilibre,

avec confusion généralement admise entre l’activité et la concentration,

erreur qui peut être considérée comme négligeable en eau douce, mais

qui devient significative en eau fortement minéralisée, saumâtre ou (évidemment) en eau de mer.

Les valeurs du pH peuvent être calculées dans des cas simples. Si on

confond activité et concentration, la valeur approchée du pH d’une solution

d’acide fort ou de base forte (dits « totalement dissociés ») est directement

relié à la concentration de l’acide ou de la base :

pH = – log10 [acide fort] ou pH = 14 + log10 [base forte]

Pour un monoacide faible, dont l’équilibre acide/base, défini par une

constante d’équilibre ou constante d’acidité Ka, est le suivant HB  B + H +

avec Ka = aH. aB/aHB, l’expression du pH est :

pH = pKa + log aB/aHB

En confondant activité et concentration et avec quelques approximations,

la valeur du pH dans ce cas peut être reliée à la concentration en acide

faible :

pH = ½ pKa – ½ log10 [acide faible]

Pour une base faible, la même approche conduit à :

pH = 7 + ½ pKa + ½ log10 [base faible]

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