for the determination of: ph, total hardness, carbonate hardness (acid-neutralizing capacity), ammonium / ammonia, nitrite, and nitrate

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1 Compact Laboratory for Aquaristics Kompaktlabor für die Aquaristik Laboratoire compact pour l aquariophilie Laboratorio compacto para la acuariología en de for the determination of: ph, total hardness, carbonate hardness (acidneutralizing capacity), ammonium / ammonia, nitrite, and nitrate zur Bestimmung von: ph, Gesamthärte, Carbonathärte (Säurebindungsvermögen), Ammonium / Ammoniak, Nitrit und Nitrat es pour le dosage de: ph, dureté totale, dureté carbonatée (titre alcalimétrique complet), ammonium / ammoniac, nitrites et nitrates para la determinación de: ph, dureza total, dureza de carbonatos (título alcalimétrico completo), amonio / amoníaco, nitritos y nitratos Ausgabedatum / Release / Version du / Fecha de emisión 01/2012

2 Table de matières 1 Généralités Domaines de mesure et nombres de dosages Contenu de l emballage Consignes de sécurité Durée de conservation Prélèvement des échantillons ph Mode opératoire Dureté de l eau (titre hydrotimétrique) Dureté totale Mode opératoire Evaluation Dureté carbonatée (titre alcalimétrique complet, TAC) Mode opératoire Conversions Ammonium / ammoniac, nitrites et nitrates Ammonium Mode opératoire Nitrites Mode opératoire Nitrates Mode opératoire Recharges

3 1 Généralités 2 Domaines de mesure et nombres de dosages L eau constitue le seul élément vital de nos poissons d aquariums. C est pourquoi elle doit présenter des propriétés définies qui sont adaptées à chaque type de poisson. En plus de la température, des substances chimiques définies (paramètres) jouent un rôle décisif pour le bienêtre non seulement des poissons, mais également de tous les êtres vivants se trouvant dans l eau, y compris les plantes. Différentes substances chimiques arrivent déjà dans les bassins d aquariums par l eau prélevée de la conduite d eau ou des sources. Par suite du métabolisme des poissons, des animaux et des plantes, d autres substances supplémentaires sont introduites dans l eau la plupart du temps comme substances nocives. Dans des conditions défavorables, il peut y avoir des teneurs élevées présentant un danger, p. ex. d ammoniaque et de nitrites, ou il peut apparaître des variations de ph dangereuses. L ammoniaque, les nitrites et les nitrates sont des indicateurs de pollution. Plus la concentration de ces substances est élevée, plus l eau est usagée. Si les valeurs limites correspondantes sont dépassées, il faut effectuer un changement de l eau. Le ph, la dureté totale et la dureté carbonatée de l eau doivent souvent être ajustés selon les besoins du type de poisson correspondant et, le cas échéant, corrigés de temps en temps. Avec le laboratoire compact pour l aquariophilie, toutes ces déterminations peuvent être effectuées d une manière simple et rapide. La concentration des différentes substances est obtenue, sauf pour les tests de dureté qui sont effectués par titrage selon la méthode du comptage des gouttes, par comparaison visuelle de la couleur de la solution à mesurer avec les zones colorées d une carte colorimétrique. ph ph 5,0 9,0 200 dosages Dureté totale 1 goutte ^= 1,78 f (17,8 mg/l de CaCO 3 ) 50 dosages à 17,8 f Dureté cabonatée 1 goutte ^= 1,78 f (0,36 mmol/l) 50 dosages à 17,8 f Ammonium 0,5 10 mg/l de NH dosages Nitrites 0,05 1,0 mg/l de NO dosages Nitrates mg/l de NO dosages 36 37

4 3 Contenu de l emballage 4 Consignes de sécurité du test ph Aquamerck, art : 1 flacon de réactif ph1 1 carte colorimétrique du test Dureté totale Aquamerck, art : 1 flacon de réactif H1 1 flacon de réactif H2 Tenir compte des fiches de données de sécurité ainsi que de tous les avertissements figurant sur l emballage et les réactifs. Ne pas manger, boire ou fumer pendant les analyses. Éviter de toucher les réactifs avec la main. Après un éventuel contact avec la peau, rincer à l eau courante. Conserver le laboratoire compact à un endroit inaccessible pour les enfants et protégé contre tout contact avec des aliments. du test Dureté carbonatée Aquamerck, art : 1 flacon de réactif CH1 1 carte colorimétrique 5 Durée de conservation du test Ammonium Aquamerck, art : 1 flacon de réactif NH flacon de réactif NH flacon de réactif NH carte colorimétrique Conservés hermétiquement fermés entre +15 et +25 C, les réactifstest sont utilisables jusqu à la date indiquée sur l emballage et les étiquettes. du test Nitrites Aquamerck, art : 1 flacon de réactif NO carte colorimétrique 6 Prélèvement des échantillons du test Nitrates Aquamerck, art : 1 flacon de réactif NO carte colorimétrique Les échantillons d eau sont prélevés au mieux avec la seringue de 5 ml contenue dans ce laboratoire compact, à une profondeur de 10 à 20 cm. Pour des bassins d aquariums plus grands ou mal mélangés, il est conseillé de prélever un échantillon d eau à deux endroits différents. 1 seringue plastique graduée de 5 ml 3 tubes à essai (2 avec bouchon) 38 39

5 7 ph Le ph de l eau constitue une mesure pour la concentration en ions hydrogène présents aussi (outre les ions hydroxydes) en petites quantités dans l eau pure. L eau pure a un ph égal à 7. Elle est neutre. Si elle contient des substances dissoutes, elle peut réagir acide (valeur ph inférieure à 7) ou alcaline (valeur ph supérieure à 7). Ainsi par exemple, la dissolution de dioxyde de carbone de l air engendre de l eau acide et la dissolution de calcaire du sol de l eau alcaline. La détermination du ph est la condition la plus importante pour l appréciation d une eau. Les poissons ne peuvent vivre que dans un domaine de ph déterminé. Dans les bassins collectifs d eau douce, le ph se situe le plus souvent entre 5,5 et 7,5, tandis que les bassins pour poissons d eau de mer présentent un ph compris entre 8 et 8,5. Les poissons deviennent vite malades lorsque les valeurs de ph sont inférieures à 4,5 ou supérieures à 9. Dans le domaine entre ces deux valeurs, le ph le mieux adapté peut beaucoup varier suivant l espèce des poissons. 8 Dureté de l eau (titre hydrotimétrique) La dureté d une eau (titre hydrotimétrique) est conditionnée par sa teneur en sels des métaux alcalinoterreux calcium, magnésium, strontium et baryum («générateurs de dureté»). Comme le strontium et le baryum ne se trouvent en général dans les eaux que sous forme de traces, on définit la dureté comme la teneur d une eau en ions calcium, Ca 2+, et ions magnésium, Mg 2+. L eau contenant une forte teneur de calcium et de magnésium est appelée dure, l eau avec une faible teneur de calcium et de magnésium est appelée douce. Les unités pour la dureté d une eau se réfèrent uniquement au calcium ou à ses composés CaO (1 d ^= 10 mg/l de CaO) ou CaCO 3 (1 e ^= 14,25 mg/l de CaCO 3 ; 1 f ou TH ^= 10 mg/l de CaCO 3 ). Comme le calcium prédomine en majorité généralement dans l eau, il est courant d exprimer également la teneur en magnésium comme teneur en calcium. Conversion des différentes unités de dureté, cf Mode opératoire 8.1 Dureté totale Par dureté totale on entend la teneur totale d une eau en sels de calcium et de magnésium, même si il s agit des carbonates et des hydrogénocarbonates, des chlorures ou des nitrates etc. 5 ml 3 x ph1 Réactif ph1 3 gouttes 1) Ajouter et mélanger. Placer le tube à essai sur le champ blanc à côté des zones colorées de la carte colorimétrique et, en regardant la solution à mesurer par le haut, faire coïncider le plus possible sa couleur avec une zone colorée. Lire le ph sur la carte colorimétrique. 1) Pendant l addition du réactif tenir le flacon verticalement Mode opératoire 5 ml 3 x H1 X x H

6 8 Dureté de l eau (titre hydrotimétrique) 8 Dureté de l eau (titre hydrotimétrique) 8.1 Dureté totale 8.2 Dureté carbonatée (titre alcalimétrique complet, TAC) Mode opératoire Réactif H1 3 gouttes 1) Ajouter et agiter légèrement. L échantillon vire au rouge en présence des générateurs de dureté. En tenant le flacon de réactif verticalement, ajouter lentement, goutte à goutte et en agitant légèrement, le réactif H2 à l échantillon jusqu à ce que sa couleur vire du rouge au vert en passant par le violet gris (juste avant le virage). Juste avant le virage, attendre quelques secondes après chaque goutte. Résultat en f ( TH) = nombre de gouttes x 1,78 1) Pendant l addition du réactif tenir le flacon verticalement. Remarque concernant la mesure: Si on augmente le volume de l échantillon à 10 ml, 1 goutte correspond à 0,9 f ( TH) Evaluation Domaine de mg/l mmol/l f ( TH) dureté de CaCO 3 de CaCO 3 (de Ca) doux <150 <1,5 <15 moyennement dur ,5 2, dur >250 >2,5 >25 La partie des sels de calcium et de magnésium qui existe dans l eau sous forme de carbonates ou d hydrogénocarbonates, donc sous forme des sels de l acide carbonique, est désignée par dureté carbonatée (KH). Les unités pour la dureté carbonatée sont les mêmes que pour la dureté totale. De plus, il est courant d utiliser l unité mmol/l (de H + ), car la dureté carbonatée est déterminée par la titration des ions 2 hydrogénocarbonates (HCO 3 ) et des ions carbonates (CO 3 ) avec l acide chlorhydrique dilué (HCl) comme le titre alcalimétrique complet (TAC). Dans le domaine de ph entre 4,3 et 8,2 (eaux naturelles), il n existe pratiquement que des ions hydrogénocarbonates. Les ions carbonates ne commencent à apparaître en concentration perceptible qu à partir d une valeur ph supérieure à env. 8. C est pourquoi lors de la détermination de la dureté carbonatée, on saisit généralement les ions hydrogénocarbonates. Dans ce cas: TAC [mmol/l de H + ou HCO 3 ] x 5,0 = KH [ f] ou KH [ f] x 0,2 = TAC [mmol/l de H + ou HCO 3 ] Conversion des différentes unités de dureté, cf. 8.3 En dehors de la dureté carbonatée, la dureté totale devrait aussi toujours être dosée. Si dans l eau sont dissous non seulement les sels de calcium et de magnésium mais aussi p. ex. les sels de sodium et de potassium de l acide carbonique, elle contient plus d équivalents d ions hydrogénocarbonates et carbonates que d ions calcium et magnésium. Dans ce cas, on trouve pour la dureté carbonatée une valeur (apparemment) supérieure à celle de la dureté totale, et il faut prendre pour la dureté carbonatée effectivement présente la valeur déterminée pour la dureté totale Mode opératoire 42 5 ml X x CH1 43

7 8 Dureté de l eau (titre hydrotimétrique) 8.2 Dureté carbonatée (titre alcalimétrique complet, TAC) Mode opératoire En tenant le flacon de réactif verticalement, ajouter lentement, goutte à goutte et en agitant légèrement, le réactif CH1 à l échantillon jusqu à ce que sa couleur vire du bleu au jaune. Juste avant le virage, attendre quelques secondes après chaque goutte. Résultat en f ( TH) = nombre de gouttes x 1,78 Résultat comme TAC en mmol/l = nombre de gouttes x 0,36 Remarque concernant la mesure: Si on augmente le volume de l échantillon à 10 ml, 1 goutte correspond à 0,9 f ( TH). 9 Ammonium / ammoniac, nitrites et nitrates L ammonium, les nitrites et les nitrates sont des indicateurs typiques de pollution de l eau. De plus, déjà de faibles concentrations en ammoniaque (à ph élevé) et en nitrites sont toxiques pour les poissons, même en faibles concentrations. L ammoniac se forme lors de la dégradation des protéines végétales et animales; dans un aquarium, elle est donc liée à la présence de la nourriture inutilisée, d urines et d excréments de poissons. Selon les conditions régnant dans l eau, de l ammonium / ammoniac peut s accumuler ou subir l action des bactéries pour être transformé en nitrites et nitrates en consommant de l oxygène. Ce procédé est appelé nitrification. Le processus inverse (conversion des nitrates en ammonium / ammoniac ou aussi en azote) est également possible dans des conditions microbiennes ou sous certaines conditions chimiques. Ce procédé est appelé dénitrification. L ammoniaque toxique n est stable que dans les eaux alcalines. Dans les eaux acides, elle est transformée en ions ammonium, lesquels ne sont pas dangereux. A partir de la concentration d ammonium total mesurée, on peut en calculer le contenu d ammoniac libre en fonction du ph, selon le tableau suivant: Conversions cherché TAC mmol/l mg/l mg/l mg/l degré degré degré mmol/l de CaCO 3 de CaCO 3 de Ca de HCO 3 ançais anglais allemand donné (de H + ) (de Ca) f ( TH) e d TAC 1 mmol/l (de H + ) 1 0,5 50,04 20,04 61,02 5,00 3,51 2,80 1 mmol/l de CaCO 3 (de Ca) ,1 40,08 122,0 10,01 7,02 5,61 1 mg/l de CaCO 3 0,020 0, ,400 1,22 0,100 0,070 0,056 1 mg/l de Ca 0,050 0,025 2,50 1 3,04 0,250 0,175 0,140 1 mg/l de HCO 3 0,016 0,008 0,820 0, ,082 0,058 0,046 1 degré ançais f ( TH) 0,200 0,100 10,00 4,00 12,19 1 0,702 0,560 1 degré anglais e 0,285 0,142 14,25 5,71 17,38 1,43 1 0,799 1 degré allemand d 0,357 0,178 17,85 7,15 21,76 1,78 1,25 1 ph Ions ammonium Ammoniac libre % % Ainsi donc, une eau dont le ph est égal à 9 et dans laquelle on aura mesuré 1 mg/l (= 1 ppm) d ammonium total contient en fait 0,25 mg/l d ammoniac libre. Cela signifie qu en pratique une teneur de 5 mg/l en ammoniac n est pas dangereuse pour les poissons à ph 6, mais qu elle peut devenir rapidement mortelle à ph 9. Pour cette raison, un dosage de l ammonium devrait toujours s accompagner d une détermination du ph. 45

8 9 Ammonium / ammoniac, nitrites et nitrates 9 Ammonium / ammoniac, nitrites et nitrates Quand on change l eau, on devrait toujours mesurer le ph de l ancienne eau et de la nouvelle pour être sûr qu un bond du ph n est pas causé par la libération de grandes quantités d ammoniac. Comme on l a déjà mentionné, les nitrites se forment le plus souvent lors de la nitrification, c estàdire comme stade intermédiaire lors de la transformation de l ammoniac en nitrates. Le processus inverse (transformation des nitrates en ammoniac ou aussi en azote), la dénitrification, se déroule aussi par l intermédiaire des nitrites. Tous ces processus sont provoqués par des bactéries. Les conditions dans les aquariums déterminent quel processus se déroulera dans chaque cas particulier. Une nitrification rapide est souhaitée surtout dans l aquarium d eau de mer, car l ammoniac toxique est transformé ainsi en nitrates beaucoup moins toxiques. Les faibles concentrations en nitrites (jusqu à 0,1 mg/l) apparaissant alors sont considérées généralement comme inoffensives. Des concentrations plus élevées en nitrites (0,1 0,5 mg/l) peuvent être nuisibles selon la durée d action, l espèce de poisson et aussi en fonction des conditions extérieures. Les concentrations supérieures à 1 mg/l représentent un danger aigu. La plupart des eaux potables contiennent déjà de faibles quantités de nitrates (jusqu à 50 mg/l). Dans l eau d aquarium, la quantité en nitrates augmente en général plus ou moins vite en fonction de la nitrification. L observation continue de la concentration en nitrates permet donc de contrôler, non seulement le déroulement de la nitrification, mais aussi le degré de la pollution. Si la concentration en nitrates dépasse environ 100 mg/l (la valeur critique peut être supérieure ou inférieure suivant les conditions données), il faut procéder au renouvellement de l eau. 9.1 Ammonium Mode opératoire 5 ml 10 x NH x NH min 6 x NH 4 3 Réactif NH gouttes 1) Ajouter et mélanger. Réactif NH microcuiller Ajouter et dissoudre en agitant légèrebleue arasée ment. (dans le bouchon du flacon NH 4 2) Laisser reposer 5 minutes. 5 min Réactif NH gouttes 1) Ajouter et mélanger. Laisser reposer 5 minutes. Placer le tube à essai sur le champ blanc à côté des zones colorées de la carte colorimétrique et, en regardant la solution à mesurer par le haut, faire coïncider le plus possible sa couleur avec une zone colorée. + Lire le résultat en mg/l de NH 4 sur la carte colorimétrique. + 1 mg/l de NH ^= 4 0,776 mg/l de NH 4 N 1) Pendant l addition du réactif tenir le flacon verticalement

9 9 Ammonium / ammoniac, nitrites et nitrates 9 Ammonium / ammoniac, nitrites et nitrates 9.2 Nitrites 9.3 Nitrates Mode opératoire Mode opératoire 5 ml 1 x NO min 5 ml 2 x NO min 5 min Réactif NO microcuiller Ajouter et dissoudre en agitant légèrebleue arasée ment. (dans le bouchon du flacon NO 2 1) Réactif NO microcuillers Ajouter, boucher le tube à essai et vertes arasées l agiter vigoureusement pendant 1 (dans le bouchon minute jusqu à dissolution totale du flacon NO 3 1) du réactif. Laisser reposer 5 minutes. Laisser reposer 5 minutes. Placer le tube à essai sur le champ blanc à côté des zones colorées de la carte colorimétrique et, en regardant la solution à mesurer par le haut, faire coïncider le plus possible sa couleur avec une zone colorée. Lire le résultat en mg/l de NO 2 sur la carte colorimétrique. 1 mg/l de NO ^= 2 0,304 mg/l de NO 2 N Placer le tube à essai sur le champ blanc à côté des zones colorées de la carte colorimétrique et, en regardant la solution à mesurer par le haut, faire coïncider le plus possible sa couleur avec une zone colorée. Lire le résultat en mg/l de NO 3 sur la carte colorimétrique. 1 mg/l de NO ^= 3 0,226 mg/l de NO 3 N 48 49

10 10 Recharges Aquamerck Test ph dans les eaux douces et l eau de mer 200 dosages Aquamerck Test Dureté totale 100 dosages à 17,8 f Aquamerck Test Dureté carbonatée dans les eaux douces et l eau de mer 50 dosages à 17,8 f Aquamerck Test Ammonium dans les eaux douces et l eau de mer 50 dosages Aquamerck Test Nitrites dans les eaux douces et l eau de mer 100 dosages Aquamerck Test Nitrates dans les eaux douces 100 dosages Merck KGaA, Darmstadt, R. F. A., tél. +49(0) testkits@merckchemicals.com 50

11 Merck KGaA, Darmstadt, Germany Tel. +49(0) For local Merck organizations or Merck dealers see