conductivité et concentration ionique

[TURGAN 0]

salut

j'avais quelques minutes d'oisiveté devans moi, alors, je poste ici un rappel/résumé/vulgarisation de ce qu'est la conductivité et sa relation à la concentration en sels dissous, parce que nombreux, me semble t'il , se méprennent et pense que la conductivité est un paramètre exclusif et/ou suffisant pour mesurer une eau (avec le pH en général, pensent t'ils), et c'est loin d'être le cas.

l'objet de ce post n'est pas de faire un cours de chimie, mais de vous faire toucher du doigt que les choses ne sont pas si simples et que souvent, des phénomènes inexplicables sont liées au fait qu'on ne considère que des choses hyper simplifiée..
Je ne pense pas qu'il faille se prendre la tête chaque jours avec les mesures dans nos bacs, mais il faut savoir que la compréhension d'un système biochimique naturel ne se résume pas à la mesure de 2 paramètres..


la conductivité d'une solution caractérise la capacité de la solution à conduire le courant électrique

et se mesure en S. m-1 (siemens par mètre, et ses sous unités, comme par exemple le microsienmens par cm)

(notons au passage : 1 siemens/m = 1000 microsiemens/m donc 10 microsiemens/cm)

Dans une solution aqueuse, la conductivité dépend de la quantité et de la nature des ions présents .
(notament à causes des sels dissous; rappel : un sel mis en solution se décompose automatiquement en ions + et -)

Beaucoup d'aquariophiles utilisent la mesure de la conductivité pour mesurer ou vérifier la dureté de leur eau.
Ils souhaitent ainsi remplacer la mesure du GH par une mesure plus rapide au conductivimètre.

hors, la conductivité d'une eau est la somme des conductivité de tous les ions présents .

plus précisément :
La conductivité globale de la solution aqueuse est la somme des conductivités induite par chaque ion présent; et la conductivité induite par chaque ion est la multiplication de sa concentration par sa conductivité ionique.

oui, chaque nature d' ion va entrainer une conductivité différente des autres; cela se caractérise par la conductivité ionique molaire.

donc, on a
conductivité d'une solution contenant x ions différents = somme des x produits ( conductivité ionique molaire de chaque * concentration de chaque)

la conductivité ionique molaire se mesure en Siemens. m2/mole
donc conductivite = condu ionique molaire * concentration

( siemens/ m = Siemens.m2/mol * mol/m3 ça colle au niveau des unités)

là où cela devient interressant pour un aquariophile , c'est quand on découvre que certains ions sont nettement plus influenceurs de la condu que d'autres...

ainsi , voici les condu molaires ioniques des ions que l'on connait bien :

tout est donné en millisiemens . m2/ mol

H+ ou H3O+ , ions qui donne le pH ( rappel : pH = LOG (H3O+) et H3O+ = 10 puissance (-pH)

H3O+ : 35

Ca++ : le calcium ; co-responsable du GH : 11,9

Mg ++ : le magnésium : le second Co-responable du GH : 10,61

pour les ions de même type (alcalinotérreux pour les puristes) souvent présents dans nos solutions:
Na+ 5,01
K+ 7,35

les ions issus de la pollution dans le bac:
NO3- : les nitrates : 7,142

les ions négatifs souvent associés au calcium et autre potassium dens nos eaux :
CO3--; les Carbonates 13,86
Cl- : les chlorures : 7,63
SO4-- : les sulfates : 16
PO4 --- : les phosphates : 20,7

tout cela ne vous parle pas beaucoup, mais cela signifie par exemple :

- que dans une eau ou le GH est faible, (Ca et Mg en faible concentration, c'est le cas des eaux douces de nos bacs à Catonensis) ; la présence d'un peu de nitrates et de phosphates va faire monter trés vite la conductivité.

- quand le Ph baisse d'une unité, il y a 10 fois plus d'ion H30+; la conductivité monte en flèche.

- que le sodium et le potassium, souvent pérsents dans nos eaux, ne participent pas au GH mais participent de manière significative à la conductivité.

- que à GH égal, la conductivité de deux solutions peuvent être différentes aussi du fait que les ions Ca et Mg ne sont pas combinés aux mêmes ions négatifs parmis les chlorures, sulfates, carbonates, etc, qui n'ont pas tous la même conductivité ionique molaire.

retenez donc bien que la condu peut donner une idée du GH ou de sa variation, mais seulement si le pH est constant et si les polluants sont contants.

retenez aussi que si vous parvenez à être suffisament rigoureux pour établir une solide relation entre Gh et condu dans un bac, elle ne sera pas transposable à un autre bac du fait de l'immense diversité des ions que l'on trouve et de leurs contributions différentes à la conductivité de l'eau ..

Voilà, à votre disposition pour des éclaircicement, ou des discusions; j'espère avoir été assez clair..

Je dirais en conclusion, que la mesure de la conductivité, si vous ne voulez pas avoir de problème, il faut la réserver au contrôle de la stabilité du bac; si elle est stable, on ne fait rien, si elle bouge, on mesure le GH, les nitrates, etc, pour voir ce qu'il faut corriger.
( et encore, ceci ne nous affranchi pas du cas pervers ou le bac semblerait stable mais ou la baisse du GH serait compensée par une augmentation des nitrates; et c'est un cas assez fréquent..)

[Invité]

merci pour ce petit rappel

[Invité]

Tout ça et bien plus clair pour moi !!
Un grand merci à toi Marc pour ce beau post

[lobos1 0]

Bien vu, j au constate tes dires pour la condu, car j ai baisse mon gh de 8 à 6 et la condu n à pas bouge de 300
Je nourris ts les jours

[Yaya12 0]

Merci beaucoup pour ce super post qui mérite sa place en post it.

[benny541 0]

Super TURGAN, merci pour ton post !!! tres beau boulot et c'est vraiment clair

[pouef 0]

Merci Tutu.
Ce qui prouve qu'un peu d' oisiveté peut aussi
produire de bonnes choses...
(mode smiley on) (mode smiley off)

[Invité]

Yaya a écrit:

Merci beaucoup pour ce super post qui mérite sa place en post it.

Oui je trouve aussi