MESURE DU PH
Introduction :
Le potentiel Hydrogène (PH) est un coefficient qui
caractérise l'acidité ou la basicité d'une eau. Une eau
est acide si son pH est inférieur à 7, basique si son PH est
supérieur à 7. Une eau est dite neutre à PH 7. Le PH d'une
eau naturelle dépend de son origine et de la nature des terrains
traversés.
Un pH inférieur à 7 peut provoquer une corrosion
des tuyauteries métalliques. Supérieur à 8, il
entraîne une diminution de l'efficacité du processus de
désinfection au chlore et peut conduire à des dépôts
incrustants dans les circuits de distribution donc :
- Le PH est un nombre qui nous indique l'acidité d'une
solution.
- Le PH c'est le potentiel-hydrogène est le logarithme
décimale de la concentration des ions de H3O+.
PH = - Log [H3O+]
Quelque soit la pureté d'une eau elle est toujours
conductrice. Cette conductibilité est due à la dissociation
(très faible) de l'eau en ions hydrogène (H+) et
hydroxyde (OH-)
Dans n'importe quelle solution aqueuse sont toujours
présentes les trois espèces chimiques molécule d'eau
« H2O » ion hydronium
« H3O+ » et ion hydroxyde
« OH- ».
Dans l'eau pure il y `a autant d'ions hydronium que d'ions
hydroxyde OH-. Lorsqu'on dissout un soluté dans de l'eau
pure, après dissolution :
- Si [H3o+] = [OH-], la solution est
neutre.
- Si [H3o+] > [OH-], la
solution est acide
- Si [H3o+] < [OH-], la
solution est basique.
Les populations en ions hydroxyde et en ions hydronium ne sont
pas indépendantes, ces populations sont arisées par la
réaction réversible :
H3O+ + OH- ð
2H2O
Cette réaction se déplace vers la droite ou vers la
gauche, de façon qu'une fois la solution d'équilibre atteinte, au
bout d'un temps très court.
[H3O+]. [OH-] =
Ke
La constante « Ke » est
appelée « produit ionique de l'eau ». C'est un
nombre sans unité qui dépend de la température de la
solution aqueuse. Il faut tenir qu'à 25c°, Ke =
10-14(sauf précision contraire tout les solutions aqueuses
étudiées sont supposées être à 25 C°).
La détermination du PH de l'eau est une indication
relativement fiable, de sa tendant ce acide ou alcaline. Une valeur de PH
de moins de 7indi que une tendance à l'acidité alors qu une
valeur supérieure à 7indi que une tendant ce à
l'alcalinité.
La mesure du PH est une considération importante en ce qui
concerne la détermination de l'action corrosive de l'eau et
l'évaluation des pratiques de traitement d'eau au niveau des
procèdes industriels.
Si PH = 7 solution neutre.
- Si PH < 7 solution acide.
- Si PH > 7 solution basique.
Le PH est en relation étroite avec la concentration des
ions H+ présents dans l'eau ou les solutions. (Les ions H+
présents dans les eaux naturelles sont dus à des causes diverses
en particulier à l'ionisation de l'acide carbonique et de ses sels.)
.
L'électrode de verre est universellement employée
pour la mesure du pH des eaux.
Car elle ne modifie pas l'équilibre ou les concentrations
gazeuses et d'autre part, elle est insensible aux groupes
oxydoréductions.
L'objective :
Ce travail a pour objet la description de la mesure du PH des
eaux par la méthode potentiométrique au moyen de
l'électrode de verre.
Elle précise les caractéristiques essentielles
à exiger de l'appareillage en vue d'obtenir des résultats
comparables et d'autre part elle constitue une normalisation du mode d'emploie
de l'électrode de verre et des techniques à suivre pour obtenir
des résultats corrects.
La norme est applicable dans le cas de mesures effectuées
sur des eaux dont la température est comprise entre 0° C et
60°C.
Elle n'est pas applicable pour la détermination des
valeurs de PH supérieur à 11 unités avec les
électrodes de verre habituelles.
Principe :
La mesure de la différence de potentiel existant entre une
électrode de verre et une électrode de référence
(calomel-Cl saturé) plongeant dans une même solution, est une
fonction linéaire du pH de celle-ci. Selon la loi de NERSNST, le
potentiel de l'électrode est lié à l'activité des
ions H+.
E = E° + (2,3 RT/nF)*Log aH
E : Potentiel mesuré.
Eo : Constante
dépendant du choix de l'électrode de référence et
des solutions internes.
R : Constante des gaz (J/°C) ;
T : température absolue en °C
n : charge de l'ion ; F :
constante de Faraday = 96500 C
aH : activité de l'ion
dans l'échantillon (H+).
Matériel spécial :
· Electrode spécifique
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