☛ Cette section sur la dureté totale de l'eau traite des thèmes suivants :
- La définition de la dureté totale de l'eau, objet de cette page.
- Le classement des eaux en fonction de la dureté totale.
- La mesure du GH, la dureté totale de l'eau d'un aquarium.
- Les corrections du GH, de la dureté totale de l'eau d'un aquarium.
- La définition scientifique de la dureté totale de l'eau.
- Le calcul de la dureté totale d'une eau.
- Les différentes unités de mesure de la dureté totale.
- Le calcul des taux de minéralisation pour modifier la dureté totale
- Des questions - réponses sur la dureté totale de l'eau d'un aquarium.
☛ La dureté de l'eau est constituée de trois paramètres essentiels :
• La dureté permanente qui représente essentiellement le taux de sulfates de calcium et de magnésium.
• La dureté totale qui est définie comme la concentration en ions de calcium et de magnésium.
• L'alcalinité ou dureté carbonatée ou dureté temporaire qui est définie comme la concentration en hydrogénocarbonates ou en carbonates de calcium et de magnésium.
♦ Dans ces documents les unités de mesure de dureté adoptées sont conformes aux normes allemandes. Ce choix s'impose car pratiquement, tous les équipements de test de dureté disponibles sur le marché aquariophile en France proviennent d'Allemagne et mesurent la dureté en degré GH ou KH.
• Les symboles allemands sont :
- NKH « Nichtcarbonathärte Dureté permanente dite non carbonatée » pour la dureté permanente.
- GH « GesamhärteDureté totale » pour la dureté totale.
- KH « Karbonathärte Dureté carbonatée » pour la dureté carbonatée.
La dureté permanente est la dureté non carbonatée de l'eau, elle représente la teneur en sulfate ou chlorure de calcium, de magnésium dans l'eau. Les autres sels et minéraux ne sont présents qu'en quantités négligeables, dans la mesure où il n'y a pas de sodium.
Cette dureté est dite dureté permanente car elle subsiste dans l'eau après ébullition ou évaporation.
♦ Nous nous intéresserons que très partiellement à la dureté permanente dans cet ouvrage, car en l'absence de sodium en eau douce, il existe la relation simple suivante entre les duretés :
La dureté totale est égale à la dureté carbonatée plus la dureté permanente.
L'alcalinité de l'eau caractérise l'aptitude de l'eau à absorber des ions acides. Cette dureté est dite temporaire, car elle disparait après ébullition de l'eau.
► L'alcalinité est traitée dans ☛ La définition de la dureté carbonatée
La dureté totale représente essentiellement la concentration en calcium et en magnésium dissous dans l'eau.
C'est une caractéristique importante de l'eau qui doit être aussi proche que possible du milieu naturel d'origine des pensionnaires. La dureté totale est plus importante que le pH pour choisir des espèces capables de vivre dans de bonnes conditions. La dureté totale affecte directement le métabolisme des espèces aquatiques, des plantes et des microorganismes, cela concerne la croissance, la respiration, la reproduction et les échanges osmotiques entres l'eau du bac et l'eau contenu dans le corps des animaux aquatiques. La minéralisation de l'eau influe sur la régulation du taux de calcium dans le sang des animaux aquatiques ainsi que sur l'équilibre du taux en sels et en eau dans leur corps.
Les espèces aquatiques sont plus ou moins tolérants vis-à-vis de la dureté totale, mais elles ne peuvent vivre et se reproduire dans d'excellentes conditions que dans un milieu ayant une plage de dureté donnée qui leur est propre. Il est donc naturel de fournir une eau dont la dureté totale est conforme aux besoins des pensionnaires.
La dureté totale en °GH d'une eau est définie comme la quantité présente dans un litre d'eau de calcium et de magnésium. Cette concentration est exprimée en équivalent de 10 mg/L de carbonate de calcium CaO par °GH.
La dureté totale d'une eau pour un aquarium d'eau non salée dépend des végétaux et pensionnaires hébergés, sa valeur optimale est en général comprise entre 3 et 10 °GH pour la majorité des espèces ovipares à l'exception des Cichlidae des Grands Lacs africains qui préfèrent 15 °GH et des Symphysodon pour lesquelles la dureté totale et carbonatée doit être inférieure à 2 ou 3 °GH et KH, ainsi que les espèces d'Osphronemidae dont la dureté totale ne doit pas dépasser 5 °GH.
L'eau peut être plus dure pour les ovovivipares, jusqu'à 18 °GH pour les Poeciliidae et de 20 °GH pour les vivipares Goodeidae Xenotoca.
De nombreuses espèces supportent une dureté totale beaucoup plus élevée, jusqu'à 17 °GH.
L'évaporation naturelle de l'eau d'un aquarium, fait que l'eau restante est de plus en plus dure, dureté qu'il faut corriger par des remplacements partiels d'eau.
A l'occasion des renouvèlements partiels d'eau, il est aisé d'adapter la dureté de l'eau pour maintenir dans un milieu optimum les pensionnaires.
Top ▲► Dans ce domaine de la dureté de l'eau, il y a une grande confusion entre les différentes expressions, symboles et définitions utilisés dans chaque pays, dans certaines corporations et dans de nombreux ouvrages, car il n'y a pas encore de normes internationales respectées par tous.
• L'expression française « eau douce » a un double sens en aquariophilie soit de façon générale elle désigne une eau non salée, par opposition à une eau salée, eau de mer ou eau saumâtre, soit elle désigne une eau non salée, dite eau douce, pauvre en sels minéraux à base de calcium et de magnésium dissous, à contrario d'une eau non salée riche en minéraux dite eau dure.
• Dans le monde anglo-saxon, la terminologie usuelle est plus simple :
- L'eau non salée est dénommée eau fraiche « freshwater ».
- L'eau salée ou l'eau de mer est dénommée eau salée « saltwater ».
♦ Nous utiliserons dans ce document pour éviter toute ambiguïté l'expression eau non salée ou eau de rivière, par opposition à eau de mer et lorsque le contexte le permet nous conserverons la dénomination d'eau douce.
Il existe des unités de mesure de la dureté totale propres à certains pays comme l'Allemagne en °GH, la France en °f, les USA en ppm ..., mais on trouve aussi dans des ouvrages consacrés à l'aquariophilie l'emploi d'unités de mesures obsolètes, alors que les chimistes utilisent de nouvelles unités reconnues internationalement.
► Ne pas confondre le symbole français de la dureté totale, le titre hydrotimétrique TH exprimé en °f, avec la définition américaine de la dureté totale TH « Total Hardness » exprimée en ppm.
► Ne pas confondre l'unité de dureté française dont le symbole est le °f avec l'unité de température en degré Fahrenheit dont le symbole est °F.
Une unité de mesure de la dureté totale d'une eau représente la concentration en calcium et magnésium dans un litre de cette eau. Cette concentration est définie, non pas par la quantité de calcium et de magnésium, mais par une équivalence en concentration soit d'oxyde de calcium CaO, soit de carbonate de calcium CaCO3.
• En Allemagne le degré GH, °GH équivaut à une concentration de 10 mg/L d'oxyde de calcium CaO.
• En France le degré TH, °f équivaut à une concentration de 10 mg/L de carbonate de calcium CaCO3.
• Aux USA le degré TH, ppm équivaut à une concentration de 1 mg/L de carbonate de calcium CaCO3.
La dureté totale ainsi exprimée en équivalences d'oxyde de calcium CaO ou de carbonates de calcium CaCO3, ne signifie pas que la dureté provienne nécessairement d'oxyde de calcium ou de carbonate de calcium, ni même seulement du calcium. La dureté totale peut provenir en tout ou partie de calcium et ou de magnésium, d'hydrogénocarbonates et ou de carbonates et ou de sulfates, il s'agît d'équivalences pour mesurer la concentration en moles de calcium et de magnésium.
► Un peu de théorie sur ☛ Le calcul de la dureté totale d'une eau
♦ La dureté totale n'est contrôlée que pour les eaux non salées, alors que c'est la salinité qui est contrôlée en eau de mer.
► Correspondance entre les différentes unités de mesure de la ☛ Dureté totale