L'eau : pH, dureté, conductivité — caractériser une eau de boisson ou d'usage
Trois paramètres physico-chimiques décrivent une eau : son pH, sa dureté (TH, concentration en Ca²⁺ et Mg²⁺), sa conductivité. Mesurer, lire un bulletin d'analyse, conclure sur la qualité d'une eau d'EHPAD, de crèche ou de cuisine collective.
- →Définir et mesurer le pH d'une eau
- →Comprendre la dureté (TH) et son unité (degrés français, °f)
- →Comprendre la conductivité (μS/cm) comme indicateur de minéralisation
- →Lire un bulletin d'analyse d'eau potable
- →Argumenter sur la qualité d'une eau dans un contexte professionnel
01Le pH : caractère acide / neutre / basique
pH d'une solution aqueuse.Le pH (potentiel hydrogèneRéponse : potentiel hydrogène) est un nombre sans unité compris entre 0 et 14. pH < 7 : acideRéponse : acide ; pH = 7 : neutre ; pH > 7 : basique.
L'eau de boisson distribuée en France doit avoir un pH compris entre 6,5 et 9arrêté du 11/01/2007. Réponse : 6,5 et 9. En dehors de cet intervalle, l'eau est non conforme.
- 1Papier indicateur universel : précision ~ 1 unité.
- 2pH-mètre étalonné (solutions tampon 4 et 7) : précision 0,1 unité.
- 3Rincer la sonde à l'eau distillée entre deux mesures.
02La dureté de l'eau (TH)
Dureté ou Titre Hydrotimétrique (TH).La dureté d'une eau mesure sa concentration en ions calcium Ca²⁺ et magnésium Mg²⁺. Unité : degré français (°fRéponse : °f). 1 °f = 4 mg/L de Ca²⁺ équivalent. Une eau dureRéponse : dure a un TH > 30 °f ; eau douce : TH < 15 °f.
| TH (°f) | Qualification | Conséquences |
|---|---|---|
| < 7 | très douce | agressive (risque de corrosion des canalisations) |
| 7 – 15 | douce | agréable, peu d'entartrage |
| 15 – 30 | moyennement dureRéponse : moyennement dure | acceptable |
| 30 – 40 | dure | entartrage, savon mousse mal |
| > 40 | très dure | entartrage important, adoucisseur recommandé |
Une eau trop douce (TH < 7) n'est pas un avantage : pauvre en calcium, elle peut être agressive pour les tuyaux. Une eau trop dure entartre les appareils (chauffe-eau, lave-vaisselle) et nécessite un détartrage régulier.
03La conductivité — indicateur de minéralisation
Conductivité électrique.La conductivité (μS/cm ou mS/cm) mesure la capacité de l'eau à conduire le courant — elle dépend de la concentration en ionsRéponse : ions dissous. Eau pure : ~ 5 μS/cm. Eau du robinet : 200 à 800 μS/cm. Eau de mer : ~ 50 000 μS/cm.
| Conductivité (μS/cm) | Minéralisation |
|---|---|
| < 50 | très faible (eau Volvic ~ 130, Mont Roucous ~ 30) |
| 50 – 400 | faible à moyenneRéponse : faible à moyenne |
| 400 – 800 | moyenne à forte (Évian ~ 580) |
| > 1 500 | très minéralisée (limite légale = 2 500 μS/cm à 20 °C) |
Utilise le simulateur pour comprendre comment une eau acide voit son pH évoluer lors d'une dilution. Compare avec les normes sanitaires.
Exercices
Exercice 1— Bulletin d'analyseOuvrir
Une cuisine collective reçoit le bulletin de son eau de distribution : pH 7,1 ; TH 22 °f ; conductivité 520 μS/cm. 1) Caractériser l'eau (acide/neutre/basique ; douce/dure ; faible/forte minéralisation). 2) L'eau est-elle conforme aux normes sanitaires ?
✓ Correction
1) Neutre (pH ≈ 7), moyennement dure (22 °f), minéralisation moyenne. 2) Conforme : pH dans [6,5 ; 9], TH n'a pas de seuil sanitaire, conductivité < 2 500 μS/cm.
Exercice 2— Comparaison de deux eaux minéralesOuvrir
Eau A : pH 7,2 / résidu sec 130 mg/L. Eau B : pH 7,8 / résidu sec 1 250 mg/L. 1) Laquelle est la plus minéralisée ? 2) Laquelle conseiller à une personne âgée souffrant d'insuffisance rénale (régime pauvre en sodium et minéraux) ?
✓ Correction
1) L'eau B est bien plus minéralisée (résidu sec ≈ 10 ×). 2) Pour insuffisance rénale, préférer l'eau A (peu minéralisée) afin d'éviter une surcharge en minéraux.