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FAQ : Chimie de l’eau

Publié par Véronique – 18 mars 2007

L’eau dans la nature n’est pas une eau pure comme de l’eau distillée. Il faut maîtriser les paramètres de son eau, le pH, la dureté, le pouvoir tampon, l’utilisation du Co2... matières organiques, des oligo-éléments, etc



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Débutants : Chimie de l’eau

Débutant. La chimie de l’eau

Ce que vous devez savoir sur la chimie de l’eau et pourquoi

L’eau dans la nature n’est pas une eau pure comme de l’eau distillée. Elle contient des sels dissous, des matières organiques, des oligo-éléments, etc., dont les concentrations dépendent des conditions locales. Les poissons (et les plantes) ont évolué sur des millions d’années et se sont adaptés aux conditions spécifiques que leur offre leur habitat et ne peuvent généralement pas vivre dans des environnements très différents.

Les eaux douces continentales peuvent avoir des compositions assez variées.

La pluie est composée d’eau presque pure, mais comme elle traverse des sols de compositions très différentes, suivant l’endroit où l’on se trouve, suivant les saisons, la qualité des eaux varie à cause des pluies, de la sécheresse, des traitements chimiques employés en agriculture, des polluants rejetés par les usines… Elle se charge en minéraux, en ruisselant sur les roches, elle s’acidifie et se minéralise plus ou moins selon la qualité du sol.
L’eau de pluie est pure, mais en tombant du ciel elle peut s’acidifier au contact du CO2 atmosphérique. En ruisselant, elle peut traverser des terres acides, comme la terre de bruyère, ou les feuilles mortes des forêts et elle va s’acidifier en se chargeant de tanins et d’acides humides. Au contraire dans les régions calcaires, l’eau va lessiver les roches et sera plus dure et plus alcaline.

Les débutants feront mieux de choisir des poissons qui accepteront les qualités chimiques de leur eau de conduite. Il est également possible pour les aquariophiles plus courageux d’essayer de modifier les caractéristiques de l’eau de leur aquarium pour accueillir certaines espèces, mais c’est toujours plus difficile et plus contraignant qu’il n’y paraît. Dans tous les cas, vous devez en connaître assez sur la chimie de l’eau pour savoir ce que vous faites et pouvoir contrôler l’eau de votre bac. Il est bien plus simple d’adapter le choix des poissons à l’eau qui sort du robinet que de tenter de modifier les paramètres de cette eau, semaine après semaine.

L’eau possède des propriétés mesurables qui sont généralement utilisées pour la caractériser. En eau douce, on s’occupe du pH, du pouvoir tampon, de la dureté totale. De plus, l’eau contient des matières carbonées et des oligo-éléments.

le pH

Le pH renseigne sur l’acidité de l’eau. Un pH de 7 est dit "neutre", un pH inférieur à 7 est "acide" et un pH supérieur à 7 est dit "basique" ou "alcalin". L’échelle du pH est logarithmique. Une eau de pH 5,5 est 10 fois plus acide qu’une eau de pH 6,5. Aussi, une faible modification de la valeur du pH correspond à une grande variation chimique de l’eau, et est donc plus dangereuse qu’il n’y paraît pour les poissons.

Pour un aquariophile, deux aspects du pH sont importants. Premièrement, les changements rapides de pH sont très mauvais pour bien des poissons et doivent donc être évités. Modifier le pH de plus de 0,3 unité par jour les stressera et peut les tuer... Il est donc souhaitable que le pH ne varie pas rapidement. Deuxièmement, les poissons peuvent s’adapter à des variations de pH dans des limites plus ou moins larges. Vous devez vous assurer que le pH de votre aquarium correspond aux besoins spécifiques de ses pensionnaires, sinon ils y mourront en quelques semaines après avoir attrapés plusieurs maladies.

Pouvoir tampon (KH, Alcalinité)

Le pouvoir tampon d’une eau rend compte de sa capacité à conserver une valeur stable de pH lorsque des acides ou des bases sont ajoutés. Le pH et le pouvoir tampon sont intimement interdépendants. Bien que l’on puisse penser qu’en mélangeant des volumes égaux d’eau neutre et d’eau acide, on obtiendra une eau avec un pH dont la valeur se situe entre les deux, ce n’est généralement pas ce que l’on observe. Si l’eau a un pouvoir tampon suffisant, celui-ci absorbera et neutralisera l’acide ajouté sans qu’on observe une modification significative du pH. En fait, le pouvoir tampon agit comme une grosse éponge : plus vous ajoutez d’acide, plus l’éponge absorbe l’acide ajouté, sans que le pH ne soit modifié. La capacité de l’éponge est cependant limitée, une fois que tout le pouvoir tampon est utilisé, le pH est à nouveau sensible aux ajouts d’acide.

Le pouvoir tampon a des conséquences positives et négatives. Du côté des points positifs, le cycle de l’azote produisant des nitrates (acide), qui sans un pouvoir tampon de l’eau, feraient chuter le pH, ce qui n’est pas bon. Si le pouvoir tampon est suffisant, le pH va rester stable (ce qui est bon). Du côté négatif, les eaux de conduite dures ont généralement un pouvoir tampon élevé. Si le pH de l’eau est trop élevé pour les poissons que vous voulez héberger, le pouvoir tampon de votre eau rendra difficile la modification de la valeur de son pH à une valeur plus adaptée. Les tentatives naïves de modification de pH échouent généralement parce qu’on oublie de tenir compte des effets du pouvoir tampon d’une eau.

Dans les aquariums d’eau douce, la plus grande part du pouvoir tampon est à imputer aux carbonates et bicarbonates. Ainsi, les termes "dureté carbonatée" (KH), "alcalinité" et "pouvoir tampon" sont interchangeables. Bien qu’il ne s’agisse pas des mêmes choses, ils sont équivalents tant que l’on reste dans le contexte de l’aquariophilie. Note : le terme "alcalinité" ne doit pas être confondu avec "alcalin". L’alcalinité se réfère au pouvoir tampon, tandis que alcalin se réfère à une solution basique (dont le pH est supérieur à 7).

Quelle est la valeur du pouvoir tampon souhaitable dans un aquarium ? La plupart des tests mesurent en fait le KH. Plus le KH est grand, plus la valeur du pH sera résistante aux variations. Un aquarium doit avoir un KH suffisamment élevé pour que le pH ne change pas trop dans le temps. Si votre KH est inférieur à 4°, vous devez surveiller régulièrement le pH de votre bac (le tester chaque semaine par exemple), jusqu’à avoir une idée de sa stabilité. Ceci est tout particulièrement important si vous négligez d’effectuer des changements d’eau réguliers. Le cycle de l’azote a tendance à faire baisser le pH d’un bac. La variation de pH induite dépend de la quantité de nitrates produits et du KH. Si le pH varie de plus de 0,2 unité par mois, vous devriez envisager d’augmenter le KH ou d’effectuer des changements d’eau plus réguliers. Le KH n’affecte pas directement les poissons, il n’y a donc aucune raison de vouloir modifier le KH pour une espèce de poisson donnée.

Note sur l’utilisation d’eau distillée ou d’eau osmosée : Par définition, l’eau distillée n’a pas de KH. Ceci signifie que lorsqu’on y ajoute un acide, le pH varie beaucoup, ce qui affaiblit les poissons. L’eau distillée (ou n’importe quelle eau pure) n’est jamais utilisée seule et directement à cause de son instabilité. L’eau du robinet ou des sels spécifiques doivent lui être ajouté pour augmenter ses GH et KH.

Dureté totale (GH ou TH en français)

La dureté totale ou titre hydrotimétrique (TH) ou GH (General Hardness ou Gesamthärte) fait référence à la concentration des ions magnésium et calcium. Lorsque l’on parle de poissons préférant une eau douce ou dure, il s’agit de la valeur de la dureté totale (TH).

Note : les GH (TH), KH (THCa) et pH forment un "triangle" dans la chimie de l’eau. Bien que les trois propriétés soient distinctes, elles interagissent les unes sur les autres à différents niveaux, rendant difficile d’en modifier une sans influencer les deux autres. C’est une des raisons pour lesquelles il est conseillé aux aquariophiles débutants de ne PAS jouer avec ces paramètres sans absolue nécessité. A titre d’exemple l’eau dure provient généralement de nappes d’eau calcaire. Le calcaire contient des carbonates de calcium, qui, lorsqu’il se dissout, libère à la fois le TH (par le calcium) et le KH (par les carbonates). L’augmentation du KH augmente généralement le pH. Le KH agit comme une éponge (pouvoir tampon), absorbant les acides présents dans l’eau, ce qui a pour effet d’augmenter le pH.

La dureté est mesurée en unité dH qui signifie "degree hardness", tandis que "ppm" veut dire "parties par million", ce qui est à peu près égal aux mg/l dans l’eau. 1 unité dH équivaut à 17,8 ppm de CaCO3 (carbonate de calcium). La plupart des tests donnent la dureté en unité de CaCO3 ; c’est-à-dire qu’il y a autant d’équivalent de CaCO3 dans l’eau, ce qui ne veut pas dire qu’il y ait cette quantité de CaCO3 dans l’eau.

Dureté totale
0 - 4 dH 0 - 70 ppm très douce
4 - 8 dH 70 - 140 ppm douce
8 - 12 dH 140 - 210 ppm moyennement dure
12 - 18 dH 210 - 320 ppm assez dure
18 - 30 dH 320 - 530 ppm dure
plus haute trop dure

Salinité

La salinité mesure la quantité totale de substances dissoutes. Elle tient compte à la fois du TH et de KH mais aussi d’autres substances comme le sodium. Connaître la salinité d’une eau est très important en eau de mer. Dans les bacs d’eau douce, le pH, TH et KH suffisent.

La salinité est généralement exprimée en densité, rapport du poids d’une solution sur celui du volume équivalent d’eau distillée. Puisque l’eau se dilate lorsque sa température augmente (modifiant ainsi sa densité), une température de référence de 20°C (59°F) est généralement utilisée. La salinité est mesurée à l’aide d’un densimètre calibré pour une température donnée (par ex. 25°C
- 75°F).

Un des composants de la salinité qui n’est pas compris ni dans le TH, ni dans le KH est le Sodium. Certains poissons d’eau douce tolèrent (voire même préfèrent) une eau légèrement salée (celle-ci stimule le développement du mucus protecteur). De plus, certains parasites (ex. : points blancs) ne supportent pas du tout le sel. Aussi, des concentrations en sel jusqu’à une cuillerée à café de sel pour 20 litres d’eau peuvent prévenir et même parfois soigner les points blancs et d’autres infections parasitaires.

Attention certaines espèces ne tolèrent pas le sel. Les poissons sans écailles (en règle générale) et certains Corydoras, les Botia... sont beaucoup plus sensibles au sel que la plupart des autres poissons d’eau douce. N’ajoutez du sel que si vous êtes sûr que tous vos hôtes l’apprécient, ou du moins qu’ils le supporteront.

Matières organiques et oligo-éléments

En plus des TH, KH, pH et salinité, il vous faut connaître d’autres substances présentes dans l’eau. La plupart des eaux de conduite contiennent un échantillonnage de matières organiques et d’oligo-éléments à très faibles concentrations. La présence (ou l’absence) peut être importante dans certaines situations, tout particulièrement :

  • Les nitrates (NO3), très largement discuté dans cette FAQ au chapitre concernant le cycle de l’azote.
  • Les phosphates (PO4), le deuxième nutriment le plus important.

    Les phosphates sont liés à la croissance des algues. Si vous avez des problèmes récurrents d’algues, un taux élevé de phosphate peut en être un facteur aggravant. Dans un bac planté, le niveau de phosphate idéal est de 0,1 à 0,2 mg/l au plus. Pour contrôler la croissance des algues, de fréquents changements partiels d’eau sont recommandés pour diminuer la quantité de nutriments. Si votre eau de conduite contient beaucoup de phosphates, les changements d’eau vont aggraver la situation. Il existe des résines à placer dans le filtre pour retirer ces PO4.

  • Fer (Fe), manganèse (Mn) et autres oligo-éléments. Les plantes ont besoin de fer pour croître. L’eau de conduite n’en contient parfois pas du tout. Consultez la partie plantes pour de plus amples informations.

 

Modifier les caractéristiques chimiques de votre eau

Durcir votre eau (Augmenter le TH et/ou le KH)

Pour augmenter à la fois le TH et KH, on peut employer une eau dure lors des changements d’eau, comme l’eau d’Evian. On peut aussi ajouter du carbonate de calcium (CaCO3). Une demie-cuillère à café pour 50 litres d’eau fera augmenter les TH et KH d’environ 3-4 dH. Vous pouvez également ajouter des coquillages, des coraux ou des pierres calcaires dans votre filtration. Plus simples à utiliser, il existe des produits du commerce pour reminéraliser l’eau.

Pour augmenter le KH sans changer le TH, ajouter du bicarbonate de soude (NaHCO3). Une cuillère à café pour 50 litres augmente le KH d’environ 4 dH. Le bicarbonate de soude conduit le pH vers une valeur d’équilibre autour de 8,2.

Attention il est souvent risqué de jouer au petit chimiste !

Faire augmenter et diminuer le pH

Il est possible d’augmenter et de diminuer le pH en ajoutant des produits chimiques. Mais l’emploi de ces produits pH+ ou pH- est risqué et nettement déconseillé. Le pouvoir tampon de l’eau rend cette tâche difficile. Faire augmenter et diminuer le pH de manière durable implique de modifier le KH. La méthode la plus simple est d’ajouter un tampon dont l’équilibre se situe à la valeur de pH voulue.

Les produits tels que "pH-minus" sont basés sur des tampons à l’acide phosphorique. L’acide phosphorique tend à maintenir un pH autour de 6,5, selon la quantité utilisée. Malheureusement, cet acide a un gros effet secondaire, il augmente la concentration des phosphates dans votre bac, stimulant du même coup la croissance des algues. Il est difficile de contrôler la croissance des algues dans un bac dont la concentration en phosphates est élevée.

Un moyen sûr de faire baisser le pH SANS modifier le KH est l’injection de CO2 (dioxyde de carbone, gaz carbonique). Le CO2 se dissout dans l’eau et une partie forme de l’acide carbonique. La formation de cet acide fait baisser le pH. Bien sûr, une source de CO2 doit alors être employée de manière permanente (par exemple : une bouteille de CO2), de manière à maintenir le pH à la valeur voulue. Dès que le CO2 disparaît, le pH revient à sa valeur initiale. Le coût d’un système d’injection de CO2 est assez élevé (voyez tout de même la section plantes pour des solutions alternatives à faire soi-même). Les systèmes d’injection de CO2 sont très populaires dans les bacs densément plantés, car l’adjonction de CO2 favorise la croissance des plantes.

Adoucir l’eau (faire baisser le TH)

Certains poissons (les Discus, les Cardinalis, etc.) préfèrent les eaux douces. Bien qu’ils puissent survivre momentanément dans des eaux légèrement dures, ils ne s’y reproduiront pas. Aussi, vous serez peut-être obligé d’adoucir votre eau.

Les adoucisseurs d’eau pour la maison sont généralement basés sur la technique d’échange d’ions. Les ions calcium et magnésium sont remplacés par des ions sodium. Les poissons qui préfèrent une eau douce n’aiment pas beaucoup le sodium, et de telles eaux adoucies ne servent à rien. Les adoucisseurs d’eau ménagers qui fonctionnent au sel ne sont donc pas adaptés pour l’usage aquariophile.

La tourbe adoucit l’eau. Le moyen le plus efficace pour adoucir de l’eau pendant 1 à 2 semaines. Procurez-vous un récipient de la taille adéquate, une grosse quantité de tourbe (4 litres) que vous faites bouillir pour qu’elle ne flotte plus. Utilisez une pompe à air pour l’aération. L’eau sera plus douce et plus acide. Utilisez ensuite cette eau vieillie pour effectuer les changements partiels d’eau.

La tourbe peut être obtenue dans les animaleries, mais elle y est chère. Il est beaucoup plus rentable d’en acheter un sac dans une jardinerie. Lisez les étiquettes avec attention ! Il ne faut pas utiliser de tourbe contenant des fertilisants ou d’autres additifs.

Bien que certaines personnes placent la tourbe dans leur filtre, la technique a quelques désavantages. Premièrement, la tourbe se colmate facilement. Deuxièmement, elle peut être sale et rendre votre eau floconneuse. Troisièmement, la quantité exacte nécessaire pour adoucir l’eau est difficile à déterminer. L’ajout d’une quantité inadaptée conduira à l’obtention d’une eau aux caractéristiques chimiques non souhaitées et peu stable... Enfin, lorsque vous effectuerez vos changements d’eau, la chimie de votre bac en sera bouleversée. La chimie sera à nouveau modifiée durant les quelques jours qui suivront, le temps que la tourbe agisse. L’utilisation d’une eau vieillie préalablement vous assurera d’avoir une eau dont la chimie ne variera pas lors des changements d’eau.

L’eau dure peut être également adoucie en la diluant avec de l’eau distillée ou de l’eau osmosée. L’eau osmosée (par osmose inverse) est de l’eau purifiée au moyen d’un osmoseur. Actuellement, les osmoseurs coûtent de moins en moins cher, cher (dès 50.- Euros pour 150L par jour ). L’eau osmosée peut également être achetée dans certains magasins aquariophiles, mais pour beaucoup la dépense et les désagréments du transport les découragent. L’emploi d’eau osmosée est pourtant le moyen le plus simple et le plus efficace pour diminuer la dureté de l’eau du bac.

  • Index
  • Introduction,pour bien débuter
  • Le materiel
  • Les magasins, bien acheter
  • Préparation de l’eau
  • Le cycle de l’azote
  • Chimie de l’eau
  • Changer l’eau
  • Les tests
  • Les poissons
  • Le stress
  • Le long terme

    img Ce Guide inspiré de la FAQ de Cyberaqua a été rédigé pour AquAgora en 2007 et il est mis à disposition sous un contrat Creative Commons.

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