Alcalinité de l’eau
Il s’agit d’une propriété importante de l’eau par rapport au traitement à appliquer et à la qualité de l’eau à distribuer à travers un réseau. En effet, l’eau contient naturellement différents éléments dont les composés dits fondammentaux. Ce sont des composés qui à l’état naturel se retrouvent dans n’importe quel type d’eau. Il s’agit de:
- Ion hydronium OH-
- Protons : H+
- Le dioxyde de carbone CO2
- L’anhydride carbonique H2CO3
- Ions carbonates CO32-
- Ions bicarbonate HCO3–
- Le Calcium : Ca2+
Ces ions permettent d’établir un certain équilibre dans l’eau.
Lorsque certains des ions OH-, CO32- et HCO3– se retrouvent en grande concentration dans l’eau, l’ajout de petites quantité d’acide ou meme de base dans l’eau n’entraine pas une variation significative de l’équilibre de l’eau. C’est à dire le pH de l’eau ne va pas baisser ou augmenter de manière important. Ces composés assurent donc un effet tampon de l’eau et permettent à l’eau de résister la variation de pH. Ils sont les responsables de l’alcalinité de l’eau.
L’acalinité de l’eau est ainsi sa propriété à résister à l’effet d’un ajout de faibles quantités d’acides ou même de base dans l’eau. Plus il y a de ces ions dans l’eau plus l’eau a une forte alcalinité, plus elle a un effet tampon élevé.
Noter que d’autres ions comme les borates, les silicates, les phosphates et certaines formes de matière organique contribuent légèrement à son alcalinité.
Ligne de pH des espèces responsables de l’alcalinité
pH ——————– 4,3————————- 8.3 ————— —-10————-
Espéces ——HCO3——– |—-HCO3– + CO32- ——|—CO32- + OH– —-|– OH– —–
L’alcalinité se mesure par titrage avec une solution d’acide nitrique. Le réctif de titration est la phénolphtaleine.
CO32- + H+ → HCO3–
HCO3– + H+ → H3CO3
Lors de la titration, on assiste à une baisse lente du pH. Le premier point d’équivalence est atteint à pH aux environ de pH 8,3. Ce point correspond à la transformation tous les ions carbonates en bicarbonates. Le point est déterminé par le virage de la coloration de la solution titrées au rose.
En continuant le dosage, le 2e point d’équivalence est atteint à pH autour de 4.3. la solution vire à l’orange. Ce dernier point correspondant à la transformation de tous les bicarbonates, y compris ceux issus de la transformation du carbonate en acide carbonique (P-Alkalinity).
L’alcalinité mesurée est définie par la quantité totale d’acide nécessaire pour baisser le pH de l’eau à 4,3. cela représente le dosage des hydroxydes (S’ils sont présents) des carbonates et des bicarbonate (M-alkalinity).
De manière générale à:
pH>10 : hydroxydes est carbonates en solution
8.3<pH<10 : carbonates et bicarbonates en solution
4.3<pH<8.3 : Bicarbonates en solution
pH< 4.3 : Acide carbonique en solution.
On définit que:
L’alcalinité liée à l’hydrohyde (OH-Alkalinity) se détermine comme suit:
OH-Alkalinity = 2 x P-Alkalinity – M-Alkalinity