Le monde merveilleux de l'eau,

partie II, pH, alcalinité, acidité et vous.

par Bob Fenner

Quoi?

Le pH est une mesure. Le symbole pH est une contraction pour le pondus Hydrogenii (= le "poids de l'hydrogène", l'élément le plus simple); pH est la mesure relative de concentration d'ions d'hydrogène.  Vu d'une autre manière, pH est la présence relative de H+ (ions d'hydrogène) contre l'OH (= des ions d'hydroxyle). Notez que lorsque ces deux types de charges sont accolées, elle forment une molécule
neutre d'eau (H2O).

Finalement vous comprendrez. Dans un solution "pure"  faite d'eau il y a une concentration @ 10-7, c'est  dix à la puissance -7  (0,0000001), ou une sur dix million de molécules d'eau qui en moyenne est dissociée et puis le tout remis ensemble. L'expression mathématique  pour pH est que c'est le négatif (ou un excédent, le réciproque) du logarithme (base 10) de la concentration d'ion d'hydrogène, ou - log10 [ H+] ou 1/log10 [ H+]  
Dans notre exemple de l'eau "pure" c'est log10 [ 10-7 ];  ou le logarithme de 10 puissance -7 qui donne un pH de 7,000.

Tout ce qui est pH est la mesure de l'autre "substance" dissoute dans la solution qui affecte (augmente/diminue) la concentration des ions d'hydrogène.  Rendre le nombre moyen des ions d'hydrogène plus grand (par exemple 10-6, 10-5, moins de 10 puissance négative) signifie que le pH est plus bas (!) Vu?  Ou plus acide (par définition).

Vu autrement, avoir moins de concentration de H+, signifiant 10 à la puissance négative, est plus négatif, cela dénote un état alcalin ou une condition basique.  Comme exemple, considérant une concentration en ion d'hydrogène de 10-8 = une concentration de 0,00000001 ions de H+, cela dénote un pH de 8,000. Une mesure 7,000 est qualifiée de pH neutre.  Cela me semble sensé.

Un dernier (ou deux) exemple, peut-être?

Si on admet que la concentration d'ion d'hydrogène d'une solution est 10-7,8 ou 0,00000078, quel est le pH de cette solution?  C'est juste : 7,8, comme la majeure partie de notre eau du robinet.  Notez que dans les expressions ci-dessus le changement d'un degré de pH, disons de sept à huit représente un changement d'un ordre de grandeur de dix fois.  Tout comme pour la balance logarithmique (Richter) employée pour décrire des tremblements de terre, une petite différence représente en nombre un grand changement de concentration d'ions d'hydrogène.  Aller d'un pH de 6,5 à 4,5 sous-entend une différence de 100 fois moins de concentration.  C'est une grande différence et vous devriez être averti de la nature logarithmique de la balance de pH.  Ajoutez-y une grande dose de circonspection.

 Résistance au changement de pH :

La capacité d'un système de résister  à un pH ascendant (exemple 7,0 +) ou à un pH chutant (moins de 7,0) se décline respectivement  en "alcalinité" et "acidité".  La même quantité alternativement désigné sous le nom de "réserve" alcaline et acide. Lisez ces deux dernières phrases encore, soigneusement. Cette compréhension semble facilement évanouie chez les aquariophiles.

 En réalité il se fait que des matières chimiques sont en suspension ou sont dissoutes ou capables(gravier, corail, aragonite...) de se dissoudre. Ajoutées intentionnellement aussi comme la nourriture, les traitements pharmaceutiques, l'eau de source ou de robinet.  Tout ce qui précède constitue la résistance au changement du pH, ce que l'on désigne sous le vocable "tampon". Les tampons aident ou contrecarrent, c'est selon, les tentatives de changement de pH(dans ce cas-ci).  C'est la raison pour laquelle les mesures de l'alcalinité/acidité  doivent être faites en même temps que le test du pH si un grand ajustement est nécessaire ou si vous détenez des poissons ou organismes sensibles.

Il peut y avoir tellement de capacité tampon à différents niveaux dans le système que vous pouvez accidentellement dépasser les limites et augmenter ou abaisser de façon drastique ou même dramatique le pH trop fortement et trop rapidement. Je renonce à vous dire combien de fois j'ai vu ceci se produire.  Soyez prudent.

Dans le graphique ci-dessous j'essaye de décrire un rapport hypothétique (mais vrai et pratique) entre une efficacité physiologique de fonction (comme un système d'enzymes) et une gamme de pH.

100

Efficience

(%)

0

7.0 7.2 7.4 7.6 7.8. 8.0

pH

Dans l'exemple vous pouvez voir que l'efficacité maximale n'est atteinte que dans une limite étroite, avec la fonction chutant rapidement à un pH légèrement plus haut ou plus bas.

C'est le monde réel! Les poissons, nous aussi, se composent de ces collections passagères de systèmes d'enzymes; fondamentalement c'est ce qu'est la vie (au moins c'en est une définition).  Ces systèmes sont affectés (pro et contra) par: 1) des points spécifiques, 2) des limites et 3) des changements lents de pH.

Peut-être que l'illustration des phénomènes du pH du sang humain est une bonne idée. La gamme normale et acceptable est quelque chose comme 7,35 à 7,50 (bien étroit, hein?); légèrement basique. Lorsque vous stoppez ou diminuez votre respiration , le pH du sang plonge en synchronisation avec création d'anhydride carbonique (CO2) en solution en tant qu'acide carbonique.

Alternativement, une hyper ventilation enlèvera  le CO2, menant le pH vers le haut.  Ces deux états de pH. ont leurs limites pratiques. Votre sang a seulement autant de pouvoir tampon que de mécanismes de modération.  À une certaine moment de la modification du pH sanguin de façon trop rapide et trop conséquente vous vous arrêterez, si tout va bien, pour finalement cesser la cause qui crée le décalage de secours et à un point tel que votre corps affectera inconsciemment le sang seulement aux fonctions essentielles et permettra la stabilisation.

 Les poissons et toute autre vie aquatique ne sont pas toujours aussi chanceux.  Leurs métabolismes sont souvent étroitement liés avec la chimie et la physique de leur milieu environnant (l'eau). Trop de variation ou trop de rapidité dans cette variation du pH sont dangereuses! Les poissons ont des mécanismes tampon pour résister à ces changements, particulièrement les variations soudaines du pH, mais prenez quand même garde!  Le cheptel sain et conditionné peut survivre à de tels changements mais ils  les affaiblissent et des organismes peu ou pas préparés à cela  peuvent être poussés hors des limites permises. 

 Le péril du choc du pH peut habituellement n'être pas évident; surtout si les individus survivent mais d'autres causes négatives subséquentes peuvent les faire disparaître mystérieusement.  Il s'agira d'heures, de jours ou de semaines mais immanquablement il y aura des pertes.

Il est particulièrement important être certains événements sur la garde pour le choc de pH; des différences de système, des ajustements de pH, et de l'" dérive ". Permettez-moi d'élaborer; Je vais à de toute façon.
Certains évènements sont particulièrement importants pour vous prévenir contre le choc du pH dû aux différences des systèmes, des ajustements du pH et des dérives inhérentes.  Permettez moi de m'étendre là-dessus.

Transport, expédition:

Dans de petits volumes d'eau avec un bon volume d'activité métabolique(respiration, excrétion, sécrétion), le pouvoir tampon est érodé.  De ce fait, le pH lui-même est abaissé et une erreur critique sera probablement faite en transférant immédiatement les poissons à partir d'une eau en condition d'expédition avec un pH abaissé par la présence du CO² et une haute concentration d'ammoniaque due à la durée du transport, conditions bien différentes de celles régnant dans un système normalement entretenu ou le pH est plus haut.  Que pouvez ou pourriez-vous faire?  Primo :contrôle pH de l'eau de transport et équilibrage de la différence.  S' il y a de l'ammoniaque en présence mesurable avec une grande différence de pH, N'ESSAYEZ PAS DE MELANGER L'EAU D'EXPÉDITION AVEC L'EAU DE VOTRE SYSTÈME!!!  La combinaison du décalage soudain avec un degré plus élevé de pH est mortelle.

Qu'est ce qu'un "bon" pH et devriez-vous modifier le pH?

Dans une marge d'optimisation et d'un point maximum d'une gamme de pH il est important d'insister sur le fait que garder un pH stable dans une fourchette étroite est aussi important que d'observer n'importe quel pH donné.  Par conséquent : ajuster le pH délibérément de l'extérieur ou faire des changements partiels fréquents d'eau n'est pas recommandé.

Avec le temps et avec l'addition de nourriture, le fonctionnement du filtre, la réserve alcaline est érodée et le pH chute subséquemment.

Votre tâche est de veiller à prémunir votre système contre des baisses dramatiques et mortelles par la surveillance.  Le mélange de produits chimiques stabilisants à votre eau,  ou mieux par l'addition pure via l'intermédiaire de dilution/ajout au travers des changements d'eau mentionnés ci-dessus.

Peut-être une mention sur les  conditions/circonstances qui réclament de modifier intentionnellement le pH (entre autres paramètres) : élevage et traitement des maladies, particulièrement environnementales. Voilà, c'est tout.

Devriez-vous manipuler le pH :

Je me répète, généralement non. Beaucoup plus d'argent est perdu dans les actions inconsidérées et par les erreurs dans l'ajustement effectué pour atteindre les conditions indiquées. Prenez garde aux changements rapides et manifestes de la chimie et de la physique de l'eau.

Les deux manières les plus communes de déterminer le pH et l'alcalinité/acidité impliquent des analyses colorimétriques et électrométriques.  Ces dernières utilisent  les "stylos électroniques de mesure du pH", les pH-mètres électroniques et autres qui font partie du royaume du chimiste et de l'aquariophile bricoleur expérimenté. Les essais colorimétriques sont plus simples, meilleur marché et assez précis pour la plupart des simples mortels.

Les réactifs liquides ou, en comprimés secs abondent dans le commerce.  Je suggère d'évaluer vos besoins à long terme et de vous procurer un modèle alliant les qualités suivantes :peu coûteux et sophistiqué.  L'idéal affiche l'échelle des  mesures sur plastique permanent, cela est beaucoup plus résistant à l'usage que les kits utilisant du carton ou du papier pour représenter l'échelle de graduation. Les kits peu coûteux peuvent être utilisés journellement.  Les comparaisons entre kits peuvent vous donner une idée bien assise de la fiabilité et de l'exactitude des mesures effectuées; à vous dès lors d'opter pour l'un ou l'autre des systèmes de mesure.

A moins que vous ne possédiez une patience infinie, un talent dans l'usage d'une boule de cristal, un bon bas de laine ou une combinaison de ce qui précède, procurez-vous un bon kit de test alcalinité/acidité.  Vous ne saurez et ne pourrez pas changer votre système efficacement sans les informations obtenues par les tests de l'espèce.  Ceux qui ont eu ou ont une station d'épuration de piscine(rares...), savent qu'il existe vraiment de tels kits d'analyse pour mesurer la réserve alcaline/acide plutôt que la mesure du pH.  Si vous avez une eau pauvrement tamponnée(ce que vous découvrirez via ces essais), surchargée en poissons, suralimentés de plus ou si vous possédez une station d'élevage commerciale, l'usage de tels tests se révèlera une très bonne initiative.  Bon, assez dit et assez écrit.

Comment modifier le pH (si nécessaire) :

Divisons cela en deux manières de base : organique et inorganique.
Les "chuteurs" organiques de pH auxquels nous nous sommes référés sont déterminés par le temps qui est  laissé à l'excès de nourriture pour s'accumuler et devenir des déchets.   Il y a des acides organiques (par exemple tannins, acides humiques) qui ne sont pas des acides "forts" ou concentrés selon leur source.  Vu l'élaboration de la réserve alcaline et l'addition spécifique des besoins de ces extraits, c'est la  méthode la plus appropriée pour baisser rapidement et de façon permanente le pH.

Les méthodes inorganiques incluent des solutions phosphoriques et d'acides dilués, de carbonate et et de bicarbonate entre autres.  Certaines sont mélangées ensemble pour donner un liquide ou un "cocktail" solide qui garderont le pH du système, entre autres critères, dans une certaine échelle.  Je fais ici référence aux divers "blocs, aux pilules et aux comprimés stabilisants" faits maison ou commerciaux. Ils sont inutiles à moins que vous n'ayez de l'eau de source sans pouvoir tampon (désiré) et/ou l'entretien de votre système est faible.

Dans le doute, multipliez vos contrôles de pH.

Facteurs affectant le pH :

• La nature réductrice  des systèmes captifs a été mentionnée.

• L'aération peut augmenter le pH de manière significative et temporaire.

• La photosynthèse des plantes et des algues peut  influencer erratiquement le pH et être dangereuse en l'absence des mécanismes stabilisants de tamponnage.

• Si vous utilisez de l'Ozone, cela peut augmenter le pH très rapidement.

• Les charbons et autres filtrants chimiques peuvent décaler le pH s'ils sont utilisés abusivement, trop tôt ou trop tard.

• La température : Les ions d'hydrogène dissocient plus aisément à températures élevées.  Le pH chute légèrement à mesure que la température augmente (en l'absence de tampon).  Pas d'inquiétude à avoir si la température de votre système reste stable dans le temps.

Conclusion :

N'ouvrez jamais les yeux tandis que vous mouillez votre visage avec de l'eau du robinet d'un pH différant largement dans le temps? Ce n'est as une bonne sensation, surtout dans beaucoup d'endroits où l'eau publique est d'une qualité douteuse.  Imaginez vous y être immergé vingt quatre heures par jour!  Non merci.

Et rappelez-vous : ceci est seulement une revue élémentaire.  Le pH affecte et est affecté par beaucoup d'autres facteurs importants dans la conservation de la vie aquatique. Veillez à la qualité de votre eau; à choisir, choisissez de surveiller le pH.  Gardez le plus ou moins stable et optimisé par des modificateurs et des entretiens réguliers.