Chapitre I
Généralités
8
1.2.4. Potentiel d’hydrogène
Le pH est relatif à la concentration en ions hydrogène (H
+ ) dans un milieu, donc à l'acidité
de ce milieu. Dans l'eau de mer, il varie essentiellement avec la présence des carbonates issus
de l'échange de dioxyde de carbone (CO 2 ) entre l'atmosphère et l'eau de mer, ainsi que de la
dissolution du calcaire.
Le pH de l'eau de mer en contact avec l'atmosphère reste ainsi dans une étroite fourchette.
Il est affecté par les processus naturels qui déplacent les équilibres du système carbonique,
comme la poussée du phytoplancton (photosynthèse), consommatrice de CO 2 , ou la
reminéralisation de la matière organique, productrice de CO 2 .
La figure 5 montre que pour les pH habituels de l'eau de mer, l'ion hydrogénocarbonate
prédomine largement sur l'ion carbonate et sur le CO 2 dissous, ce dernier ne représentant que
1 à 2% du carbone inorganique total.
Figure5 : variations des rapports des espèces carbonatées avec le TCO 2 , en fonction de pH
dans une eau à S= 35 psu, T= 25°C et sans échange avec l’atmosphère (Copin-Montégut,
1996).
Dans la pratique, le pH mesuré dépend des solutions étalons de référence choisies. Plusieurs
échelles de pH ont été définies en fonction de ce choix.
Echelle des protons libres : (Khoo et al., 1977; Ramette et al., 1977) . Il est défini par :
pH F = – log [H
+ ] F
(11)
Echelle des protons totaux : (Dickson, 1993; Hanson, 1973) :
pH T = – log [H
+ ] T = – log ([H
+ ] F +(1+[SO 4
2] T / K (HSO4-) )) ≈ – log ([H
+ ] F + [HSO 4
-
]) (12)
Généralités
8
1.2.4. Potentiel d’hydrogène
Le pH est relatif à la concentration en ions hydrogène (H
+ ) dans un milieu, donc à l'acidité
de ce milieu. Dans l'eau de mer, il varie essentiellement avec la présence des carbonates issus
de l'échange de dioxyde de carbone (CO 2 ) entre l'atmosphère et l'eau de mer, ainsi que de la
dissolution du calcaire.
Le pH de l'eau de mer en contact avec l'atmosphère reste ainsi dans une étroite fourchette.
Il est affecté par les processus naturels qui déplacent les équilibres du système carbonique,
comme la poussée du phytoplancton (photosynthèse), consommatrice de CO 2 , ou la
reminéralisation de la matière organique, productrice de CO 2 .
La figure 5 montre que pour les pH habituels de l'eau de mer, l'ion hydrogénocarbonate
prédomine largement sur l'ion carbonate et sur le CO 2 dissous, ce dernier ne représentant que
1 à 2% du carbone inorganique total.
Figure5 : variations des rapports des espèces carbonatées avec le TCO 2 , en fonction de pH
dans une eau à S= 35 psu, T= 25°C et sans échange avec l’atmosphère (Copin-Montégut,
1996).
Dans la pratique, le pH mesuré dépend des solutions étalons de référence choisies. Plusieurs
échelles de pH ont été définies en fonction de ce choix.
Echelle des protons libres : (Khoo et al., 1977; Ramette et al., 1977) . Il est défini par :
pH F = – log [H
+ ] F
(11)
Echelle des protons totaux : (Dickson, 1993; Hanson, 1973) :
pH T = – log [H
+ ] T = – log ([H
+ ] F +(1+[SO 4
2] T / K (HSO4-) )) ≈ – log ([H
+ ] F + [HSO 4
-
]) (12)