Mesure du ph en milieu littoral

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1 Page 1 / 5 Version : 2015 Date de création : 22 octobre 2007 Date de dernière modification : 22 février 2013 Mesure du ph en milieu littoral Rédigé par : Thierry Cariou Visé par : Nicole Garcia, responsable qualité national Le : 06 Janvier 2015 Les produits et marques commerciales mentionnés appartiennent à leurs propriétaires respectifs.

2 Page 2 / 5 I- Introduction : Les principales difficultés de mesure du ph en milieu marin sont dues aux comportements des électrodes lors des changements de milieu mais également à des problèmes théoriques de convention (existence de différentes échelles de ph). Dans le cas présent, nous utilisons l échelle internationale NBS (1). Les applications : - Thermodynamique : La mesure doit être très précise et exacte au centième d unité de ph. La valeur du ph correspond alors à la concentration (ou l activité) de l ion hydrogène. - Qualité des eaux : * Pollutions, mesure dans un large domaine de salinité. * Faibles variations dans un domaine de salinité restreint. C est pour ces deux derniers cas (milieu marin et estuarien) que nous mettons en œuvre la mesure du ph en milieu littoral. Dans ce cas, l utilisation classique d électrodes associées à des tampons NBS fournit une répétabilité de quelques centièmes d unité de ph dans les eaux de salinité constante (par opposition aux eaux estuariennes où l incertitude est plus grande). II Précautions particulières Eviter tout contact entre l échantillon et l atmosphère (échange de gaz entre l échantillon et l atmosphère). III- Matériel : [Indiquer où se trouve ce matériel bâtiment, étage, salle, placard si nécessaire] Un phmètre avec électrode de verre combinée et sonde de température (l utilisation d une électrode combinée est préférable à celle de la combinaison d une électrode indicatrice et d une électrode de référence). La sonde de température permet de compenser automatiquement les variations dues à la température. Des étalons de ph standard encadrant la valeur de ph mesurée (exemple, ph = 7.00 et 9.00). Respecter la date de validité des tampons. En particulier, les tampons de ph alcalin ont généralement une courte durée de vie. Des flacons de prélèvement en verre ou plastique à volume suffisamment grand et col suffisamment large pour permettre l introduction directe des électrodes. IV- Produits chimiques : Pour cette mesure, les seuls produits chimiques sont les solutions standards utilisées lors de l étalonnage ainsi que la solution de remplissage de l électrode. Solution de remplissage : Solution de KCl 3 Moles/L généralement fournie par le constructeur du phmètre (ou peser 22.37g KCl/100ml d eau déionisée). V- Prélèvement et conditionnement : Ce prélèvement doit se faire le plus rapidement possible. La procédure se fait selon le même principe que celle effectuée pour les mesures de l oxygène dissous. D ailleurs le prélèvement de l échantillon pour la mesure du ph se fait tout de suite après celle de l oxygène dissous. 1) National Bureau of Standards des USA, devenu NIST (National Institute of Standards and Technology).

3 Page 3 / 5 Utiliser un tuyau de prélèvement souple et de faible diamètre pour éviter tout bullage et plongeant au fond du flacon. Ce tuyau est placé sur la tétine de prélèvement de la bouteille Niskin. Rincer 3 fois le flacon de prélèvement avec l eau de mer présente dans la bouteille Niskin. Pour le prélèvement, laisser déborder le flacon et retirer le tuyau du flacon tout en laissant couler l eau de mer. Le flacon se trouve ainsi rempli au maximum. Le boucher de façon à éviter de piéger des bulles d air. VI- Conservation : La mesure doit s effectuer le plus rapidement possible. Les échantillons conservés sans contact avec l air (cf 4) et à l abri de la lumière doivent être analysés dans les 6 heures au plus tard. VII- Préparation des standards et des échantillons : Les standards de ph et les échantillons doivent être à température ambiante. VIII- Préparation de l appareil : Le ph-mètre est allumé avant la mesure sans précautions particulières. L étalonnage se fait systématiquement avant chaque série de mesure (chaque fois qu on l allume). IX- Etalonnage : L étalonnage se fait avant chaque série de mesure ou au moins une fois par jour. Les procédures varient légèrement suivant les appareils utilisés mais suivent la même série d étapes. Si les tampons de ph sont conservés au réfrigérateur, les sortir plusieurs heures avant la mesure pour les faire revenir à température ambiante. On utilise des tampons de ph adaptés au ph mètre (indication généralement fournie avec la notice technique de l appareil) et encadrant la valeur susceptible d être mesurée (environ 8 pour les eaux marines). Ces tampons doivent être à la même température ± 1 C et à environ 20 C. En cas d absence de sonde de température, mesurer celle-ci et ajuster la sur le ph-mètre. Transvaser le premier tampon dans un bécher propre, les électrodes ne doivent pas être plongées directement dans le flacon du tampon. Lancer l étalonnage sur ce premier tampon en agitant légèrement. Attendre la stabilisation de la lecture et l ordre du ph-mètre de mettre le second tampon en place. Entre chaque tampon, rincer les électrodes à l eau déminéralisée et les essuyer. Une fois l étalonnage achevé, les mesures sont prêtes à être effectuées. Ne pas éteindre le phmètre entre l étalonnage et les mesures. Dans le cas contraire, recommencer l étalonnage. Dans tous les cas, la pente de l étalonnage ne doit pas être inférieure à 96%. X- Mesure : La mesure doit se faire également très rapidement, soit à bord du bateau ou dans le laboratoire, au plus tard 6 heures après le prélèvement. Les échantillons doivent être à 20 ± 3 C. En cas d absence de sonde de température et comme pour l étalonnage, la température est mesurée et ajustée sur le ph-mètre. Rincer les électrodes, les essuyer et ouvrir l opercule de remplissage de l électrode.

4 Page 4 / 5 Plonger les électrodes directement dans l échantillon en agitant doucement sans créer de bulles. Mesurer la valeur du ph une fois la stabilisation effective. Celle ci peut prendre quelques minutes. Mesurer l échantillon suivant sans nécessairement rincer les électrodes. XI- Conservation et entretien des électrodes : Il faut s assurer que l électrode de verre contienne suffisamment d électrolyte (solution de KCl 3 M). Si ce n est pas le cas, ajouter cette solution par l ouverture se trouvant en haut de l électrode. Hors utilisation, conserver les électrodes dans une solution de KCl à la concentration de la solution interne. Utiliser un flacon bouché, l électrode étant insérée de manière étanche à travers le bouchon. Se référer aux indications techniques fournies avec le matériel. XII Evacuation de l échantillon L échantillon peut être jeté à l évier. XIII- Bibliographie Afnor, 1999e. Essais des eaux. Mesure électrométrique du ph avec l électrode de verre. Norme NF T Qualité de l eau, 2, Aminot A., Kérouel R., Hydrologie des écosystèmes marins. Paramètres et analyses. Ed. Ifremer, APHA-AWWA-WEF, 1998a. ph value, electrometric method. In: Standard method for examination of water and waste water, 20 th ed., Am. Publ. Health Assoc. (ed.), Washington DC USA, Covington A.K., ph scale for aqueous solutions. In: Handbook of chemistry and physics. 82 th ed., Lide D.R. (ed.). CRC-Press, Boca Raton, Florida, USA, 8, Dickson A.G., 1993a. The measurement of sea water ph. Mar. Chem., 44, DOE (1994) Handbook of methods for analysis of the various parameters of the carbon dioxide system in sea water; version 2, A.G. Gickson & C. Goyet, eds. ORNL/CDIAC-74. Hansson H.P., A new set of ph scales and standard buffers for sea water. Deep sea Res., 20, Millero F.J., The ph of estuarine waters. Limnol. Oceanogr., 31(4), Pytkowicz R.M., Kester D.R., Burgener B.C., Reproductibility of ph measurements in sea water. Limnol. Oceanogr., 11,

5 Page 5 / 5 Annexes Pour les fiches de sécurité, consulter le site de l Institut National de Recherche et de Sécurité :