Qu'est-ce qui peut modifier le pH de l'eau ?

Amis de l'eau et de ce qui va dedans, Pastis inclus, bonjour.

Beaucoup de questions concernent les variations de pH.
Il serait donc utile d'avoir une idée plus précise des causes possibles de ces variations. Or les ions H+ (dont la concentration dans l'eau détermine le pH) n'apparaissent pas et ne disparaissent pas par hasard.

Qu'est-ce qui peut modifier le pH de l'eau ? Voilà une question qui mériterait une réflexion collective, et la participation de chimistes serait bien venue s'il y en a ici.

A mon avis, on peut classer les causes possibles en trois catégories :

1 - L'ajout de produits chimiques. Volontaire (traitement de l'eau) ou non (pluies acides). Normalement facile à identifier.

2 - La disparition de produits chimiques : plus difficile à évaluer. Ce peut être par évaporation ou par précipitation.

3 - Les modifications de l'équilibre acido-basique entraînés par la prolifération de microorganismes. En effet, le CO2 joue un rôle majeur dans l'équilibre acido-basique de l'eau. Or certains microorganismes en produisent (organismes aérobies), d'autres en consomment (anaérobies), d'autres font les deux (les algues douées de photosynthèse qui transforment le CO2 en O2 en présence de lumière, mais font le contraire dans l'obscurité).

Qu'en pensent les chimistes et biologistes éventuellement présents sur ce forum ?

Par définition tous les acides ou bases qu'on ajoute dans l'eau (volontairement ou invonlontairement), mais ça dépend évidemment des quantités. Comme l'eau est traitée, je ne crois pas que les microorganismes puissent avoir est influence significative sur la teneur en CO2: la température et l'agitation de l'eau peuvent par-contre faciliter l'élimination du CO2 de façon significative, ce qui engendre une hausse du pH.

la température et l'agitation de l'eau peuvent par-contre faciliter l'élimination du CO2 de façon significative, ce qui engendre une hausse du pH.

On est d'accord : le CO2 fout le camp, le pH monte. Mais le CO2 qui va foutre le camp, il venait d'où ? Tu ne respires pas sous l'eau, tu n'élèves pas de poissons dans ta piscine ?

Le CO2 de l'air ? C'est vrai que le CO2 est extrêmement soluble dans l'eau, mais le taux de CO2 dans l'air est très faible, de l'ordre de 0,035%.

Même si tu remplis ta piscine avec du Perrier, après quelques jours de filtration et quelques bains, le CO2 de l'eau se retrouvera à l'équilibre et ne bougera plus.

Il faut donc admettre qu'il y a des réactions chimiques qui en produisent. Je ne vois pas lesquelles, mais l'eau contient des composés susceptibles de produire du CO2 : carbonates et bicarbonates (de calcium et de sodium essentiellement). Qui font le TAC, si j'ai compris quelque chose à ce truc-là. Je suppose qu'il se crée un tampon entre ces composés (bases faibles) et, justement, le CO2 (via H2CO3, l'acide carbonique, acide faible). Avec un équilibre autour de 7,40.

Quant au métabolisme d'éventuels microorganismes, d'accord, sauf attaque d'algues, une piscine bien traitée n'en contient pas. Mais il suffit de peu pour produire beaucoup de CO2.


Alors ? Il vient d'où, ce CO2 ?

Le CO2 dissout dans l'eau devient de l'acide carbonique: CO2 + H2O = H2CO3. A un pH de 4 l'acide carbonique perd un atome d'hydrogène et devient un ion de bicarbonate, H2CO3->H+ + HCO3-, (le HCO3- étant un ion de bicarbonate).

(On augmente le TAC en ajoutant du bicarbonate de soude, qui, dans l'eau, donne le HCO3- NaHCO3+H2O=Na+ + HCO3-).

Si l'on continue d'augmenter le pH, vers 8,0 le HCO3- perd un autre atome d'hydrogène et devient un ion de carbonate (CO32-). Ces ions de carbonate se combinent au calcium et forment du carbonate de calcium.

Vers les 8,5 il ne reste plus d'acide carbonique, il ne reste que des ions de carbonate et de bicarbonate. Et un gros cerne autour de la piscine.

(Alors pour baisser le TAC il suffit de baisser le pH assez bas pour faire pencher la bascule en faveur de l'acide carbonique puis de faire évacuer le gaz carbonique en agitant l'eau tout en maintenant le pH bas )

L'équilibre entre les bicarbonates et l'acide carbonique se situe vers le pH 6,35 si ma mémoire est bonne.

Le CO2 serait donc produit quand l'acide carbonique, une des deux composantes de l'alcalinité, est évacué de l'eau, soit par agitation, ou tout simplement parce qu'il existe un déséquilibre avec l'air ambiant. C'est pourquoi le verre de Perrier ne fait plus de bulles après deux jours.

Par définition tous les acides ou bases qu'on ajoute dans l'eau (volontairement ou invonlontairement), mais ça dépend évidemment des quantités. Comme l'eau est traitée, je ne crois pas que les microorganismes puissent avoir est influence significative sur la teneur en CO2: la température et l'agitation de l'eau peuvent par-contre faciliter l'élimination du CO2 de façon significative, ce qui engendre une hausse du pH.

l'agitation n'elimine aucu nement le CO2 au contraire ça en crée, mais je crois qu'on en a parlé longuement sur un autre post, je vais pas me répéter

Confirmation des propos de giroup01:

Le CO2 dissout provient essentiellement des ions hydrogénocarbonate HCO3- normalement présent dans l'eau du réseau. Cet équilibre obéit à la relation pH = 6,35 + Log [HCO3-]/[CO2,H2O].
Voilà, mais il y a d'autres équilibres qui influence le pH, notemment par les désinfectants comme le chlore, le brome, etc.
Si on remplit la piscine de perrier, la plus grande partie du CO2 dégage dans l'atmosphère et le reste déplace l'équilibre ci-dessus.
Enfin les espèces qui constituent le tac sont HCO3- et CO32-.
A+

L'équilibre entre les bicarbonates et l'acide carbonique se situe vers le pH 6,35 si ma mémoire est bonne.

Ta mémoire est excellente : [CO2] = [HCO3-] x 10^(6,367-pH) à la température de 25°C (6,367 étant le pKa - constante de dissociation - de la réaction).

Le tampon serait donc autour de 6,4 et non 7,4 comme j'ai dit plus haut par erreur

Le CO2 serait donc produit quand l'acide carbonique, une des deux composantes de l'alcalinité, est évacué de l'eau

L'acide carbonique, c'est la même chose que le CO2 : le CO2 s'associe à une molécule d'H2O pour former H2CO3. Il n'y a pas de différence chimique entre les deux, c'est juste l'écriture qui change. L'élimination de l'acide carbonique ne peut donc pas entraîner d'augmentation du CO2 dissout ! Par ailleurs, je ne comprends pas comment l'acide carbonique peut être une composante de l'alcalinité ?

Un tampon est un couple formé par une base faible et un sel d'acide fort ou un acide faible et un sel de base forte. Avec le couple CO2 (ou H2CO3, c'est pareil) et HCO3- ou CO3--, on est dans le deuxième cas de figure : H2CO3 est un acide faible. Les bases fortes associées sont essentiellement Na+OH- et Ca++(OH-)2, les sels étant les carbonates : carbonate et bicarbonate de sodium et de calcium (essentiellement), avec comme tu le précises les formules HCO3- et HCO3--

Seulement à ma connaissance, contrairement au CO2, ces sels ne sont pas volatiles. L'agitation ou le chauffage de l'eau peuvent faire partir le CO2 et ainsi faire monter le pH. Je ne vois pas bien comment ils pourraient le faire baisser.

l'agitation n'elimine aucu nement le CO2 au contraire ça en crée, mais je crois qu'on en a parlé longuement sur un autre post, je vais pas me répéter

Dans une atmosphère qui contiendrait plus de CO2 que l'eau, l'agitation favoriserait sa dissolution dans l'eau. Mais l'air ambiant contient a priori moins de CO2 que l'eau (en pratique, on peut même considérer qu'il n'en contient pas du tout). Dès lors, l'agitation va favoriser le passage du CO2 de ce qui en contient le plus, l'eau, vers ce qui en contient le moins, l'air. Encore une fois, agite une bouteille de Perrier ou de Champagne et regarde où va le CO2.

Toute affirmation est recevable, encore faut-il qu'elle soit un tant soit peu argumentée.



Et ma question reste entière : d'où vient ce fichu CO2, sachant que l'air n'en contient qu'une quantité infime et qu'il n'y pas d'organisme respirant dans l'eau désinfectée d'une piscine.

Des ions hydrogénocarbonates naturellement présent dans l'eau, c'est ce que tu expliques toi même! Il est compliqué cet homme là!
A+

bien Radaxes, tu as trouvé mon erreur
tu avait déjà posé la même question sur un autre post et je t'avais déjà répondu alors je t'ai mis le contraire pour voir si tu suivais
et effectivement le pH est directement lié au tx de gaz carbonique dissous(gaz carbon. equilibrant) donc si on agite l'eau il y a bien extraction des gaz contenus ds l'eau et de ce fait une variation du PH

En un mot : ma cascade acidifie-t-elle mon eau ?

NON, c'est le contraire, ça va augmenter ton Ph

ouf ! chouette alors !

moi qui me fais ch. . à mettre sans arrêt du pH+ à cause du brome qui le fait baisser !

J'osais pas laisser la cascade couler lors de la filtration !

alors je t'ai mis le contraire pour voir si tu suivais

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Dommage, C.R.S. est pas modo, alors il faut que tu devines !

Des ions hydrogénocarbonates naturellement présent dans l'eau, c'est ce que tu expliques toi même! Il est compliqué cet homme là!
A+

Compliqué, non. Un peu lent, sans doute.

Alors si on agite l'eau, on fait partir du CO2. Les ions HCO3- et CO3-- fixent H+ pour reconstituer H2CO3, et le pH monte.

Donc on fait en même temps baisser le TAC. Pour le faire remonter, il faut ajouter du TAC+, essentiellement je crois du bicarbonate de sodium. Mais du coup, on fait encore monter le pH ? Et une fois de plus, on met du Na+ dans l'eau (avec le chlore, on va finir par nager dans la Mer Morte )