Cette section s'adresse aux aquariophiles les plus expérimentés, possédant quelques notions de chimie et désireux d'approfondir leurs connaissances afin de mieux optimiser la qualité de l'eau de leurs bacs. Le néophyte peut survoler les formules chimiques et s'attarder seulement sur les tableaux de synthèse et de correspondance entre les différentes unités de mesure de la dureté carbonatée KH.
• L'alcalinité est un facteur stabilisant du pH, en effet plus l'alcalinité est élevée et plus il est difficile de modifier le pH malgré l'addition d'acide, ainsi un bac sera d'autant moins sujet aux aléas de la vie d'un aquarium que l'alcalinité sera élevée. Cette propriété est dite pouvoir tampon de l'eau.
• L'alcalinité représente la capacité de l'eau à neutraliser des acides par absorption des ions oxonium acides H+. Cette aptitude est caractérisée par la capacité des ions hydroxyde HO-, carbonate CO32- et hydrogénocarbonate HCO3- à se lier à des ions oxonium H+ pour les neutraliser.
► L'alcalinité est définie comme la concentration en mol/L des charges électriques élémentaires dues aux ions hydroxyde, carbonate et hydrogénocarbonate.
Elle est donc égale en mol/L de charges électriques à :
[HO-] + 2[CO32-] + [HCO3-]
L'alcalinité est aussi appelée dureté temporaire, car elle disparait après ébullition de l'eau, qui précipite les carbonates et hydrogénocarbonates.
Top ▲Dans les bacs d'eau douce, dont le pH est compris entre 6 et 8,3, ce qui est quasiment le cas de tous les bacs d'eau douce, les ions hydrogénocarbonate HCO3- dominent, alors qu'en eau de mer les ions carbonate CO32- jouent un rôle plus important.
Les hydroxydes HO- disparaissent dans une eau dont le pH est inférieur à 10,3.
Les carbonates CO32- disparaissent à leur tour lorsque le pH est inférieur à 8,3.
Les hydrogénocarbonates ou bicarbonates HCO3- disparaissent aussi si le pH est inférieur à 4,3.
Dans les eaux non salée ayant un pH inférieur à 8,5 ce qui est pratiquement toujours le cas dans nos bacs, il n’y a donc pas de carbonates CO32- et les hydrogénocarbonates HCO3- sont majoritaires.
♦ En conséquence le KH des aquariums ne mesure pratiquement que les hydrogénocarbonates.
Top ▲| Dureté carbonatée ou temporaire |
|---|
| Présence de Ca2+et de Mg2+ |
| Hydrogénocarbonate HCO3-, Carbonate CO3- |
| Ca(HCO3)2 et CaCO3, Mg(HCO3)2 et MgCO3 |
| Dureté carbonatée mesurée | |
|---|---|
| Dureté carbonatée réelle | |
| Présence de Na+, Ca2+ et Mg2+ | |
| Hydrogénocarbonate HCO3- et Carbonate CO32- | |
| Ca(HCO3)2, CaCO3, Mg(HCO3)2, MgCO3 | NaHCO3, Na2CO3 |
Les ions hydroxyde HO-, carbonate CO32- et hydrogénocarbonate HCO3- sont généralement associés dans l'eau aux ions calcium Ca2+, magnésium Mg2+, sodium Na+, potassium K+, ainsi qu'à bien d'autres ions comme les ions phosphate PO43- et silicate SiO32-, mais ceux-ci sont présents en quantités négligeables dans nos bacs.
♦ La dureté carbonatée tient compte de la présence des composés sodium et potassium, contrairement à la dureté totale de l'eau qui ne les prend pas en compte.