Dureté de l'eau - Définition

Introduction

Le titre hydrotimétrique (T.H. ou G.H. en allemand pour GesamtHärte), ou dureté de l'eau, est l’indicateur de la minéralisation de l’eau. Elle est surtout due aux ions calcium et magnésium.

La dureté s’exprime en ppm w/v (ou mg/L) de CaCO₃ ou en degré français (symbole : °f) en France (à ne pas confondre avec le symbole °F, degré Farenheit). 1 degré français correspond à 10^-4 mol/L soit 4 milligrammes de calcium ou 2,4 milligrammes de magnésium par litre d’eau.

Généralement, on distingue la dureté permanente et la dureté temporaire, la somme des deux étant la dureté totale.

La dureté se détermine par un dosage complexométrique par l’EDTA (voir chélation). Les sels minéraux sont essentiels à la santé et une eau de dureté moyenne apporte quotidiennement une grande partie de nos besoins en calcium et magnésium.

On utilise un adoucisseur d'eau pour adoucir l'eau jusqu'à environ 5° français.

Chimie

Titre alcalimétrique (T.A)

Il permet de connaître les teneurs de l’eau en carbonates et bases fortes présentes dans l’eau. Cette analyse se fait en présence de phénolphtaléine qui vire de l’incolore au rose-fuchsia à un pH de 8,2. Le Titre alcalimétrique s’exprime en degré français (°f).

• 1°f = 3,4 mg/L d'ion hydroxyde OH^- = 6,0 mg/L d'ion carbonate CO₃^2- = 12,2 mg/L de l'ion hydrogénocarbonate HCO₃^-

Titre alcalimétrique complet (TAC)

Le TAC (titre alcalimétrique complet) est la grandeur utilisée pour mesurer le taux d’hydroxydes, de carbonates et de bicarbonates d’une eau, son unité est le degré français (°f).

En titrant l’eau à analyser avec un acide, on obtient une première valeur qui est le TA (titre alcalimétrique) et qui correspond à pH 8,2 (virage de la phénolphtaléïne). À ce stade, on a neutralisé l’ensemble des hydroxydes et des carbonates.

En continuant le dosage, on est amené à un deuxième point de neutralisation à pH 4,4 (virage de l’héliantine). On aura alors dosé la totalité des hydroxydes, carbonates et bicarbonates présents initialement.

Il s'agit de faire attention aux unités utilisées dans les équations, qui s'écrivent différemment suivant que l'on utilise des °f ou des mol/L

Unités de mesure

Mesurant des ions différents (calcium, de masse molaire 40 grammes et magnésium, de masse molaire 24 grammes), le ne peut s'exprimer avec l'unité habituellement utilisée en hydrologie, à savoir le milligramme par litre (mg/l) ou l'un de ses multiples. En revanche, il pourrait être exprimé dans l'unité internationale, la mole par kilogramme (mol/kg). Il est toutefois plus habituel d'utiliser le milliéquivalent par litre (méq/l) ou le degré :

• le degré français (°f) — à ne pas confondre avec le degré Fahrenheit (°F) —, correspond à une concentration de 10 milligrammes de carbonate de calcium (CaCO₃) par litre d'eau (c'est-à-dire la concentration en calcaire) ;
• le degré allemand (°GH, pour GesamtHärte) équivaut à 10 mg d'oxyde de calcium (CaO) par litre ;
• le degré américain (°TH, pour Total Hardness) équivaut à 10 milligrammes d'hydroxyde de calcium (Ca(OH)₂) par litre.