Sommaire :
Le pH est une mesure de l'acidité ou de la basicité d'une solution, basée sur la concentration en ions H+. Découvrez l'importance du pH dans notre environnement et dans notre corps, comment il est mesuré, et son rôle crucial dans la chimie, la biologie.
◉ Qu'est-ce que le pH ?
Le pH, potentiel hydrogène, est la mesure de l'acidité ou de la basicité d'une solution. Il est une grandeur sans unité qui permet de mesurer l'activité de l'ion hydrogène (abrégés par le symbole chimique H + ) dans une solution aqueuse :
- Si la concentration d'ions d'hydrogène dans le liquide est élevée, il est acide (les acides ont un pH inférieur à 7).
- Si la concentration d'ions d'hydrogène est faible, il est basique (alcalin) (les alcalins ont un pH supérieur à 7).
- Les substances qui ne sont ni acides ni alcalines (c'est-à-dire des solutions neutres) ont généralement un pH de 7.
L'échelle pH est utilisée pour déterminer le degré d'acidité d'une substance. Elle est divisée en échelons de 0 à 14, 0 étant le degré d'acidité le plus élevé alors que 14 est le degré d'alcalinité le plus élevé.
La baisse d'une unité de pH implique que l'acidité est multipliée par un facteur 10. Ainsi :
- Une eau de pH 6 est dix fois plus acide qu'une eau de pH 7.
- Une eau de pH 5 est 100 fois plus acide qu'une eau de pH 7.
◉ Echelle pH
L'échelle de pH est utilisée pour classer les solutions en termes d'acidité ou de basicité (alcalinité). Cette échelle est basée sur l'équilibre entre les ions hydrogène [H+] et d'ions hydroxyle [OH-] :
- Si la concentration en H+ est supérieure à celle en OH-, le matériau est acide ; c'est-à-dire que la valeur du pH est inférieure à 7.
- Si la concentration en OH est supérieure à son H+, le matériau est basique, avec une valeur de pH supérieure à 7.
- Si des nombres égaux d'ions H+ et OH sont présents, le matériau est neutre, avec un pH de 7.
On dit souvent que l'échelle de pH va de 0 à 14, et la plupart des solutions se situent dans cette plage. Cependant, les acides très forts peuvent avoir un pH négatif, tandis que les bases très fortes peuvent avoir un pH supérieur à 14.
| Substance | pH range | Type |
|---|---|---|
| L'acide de la batterie | <1 | Acide |
| Acide gastrique | 1.0 - 1.5 | |
| Le vinaigre | 2.5 | |
| Jus d'orange | 3.3 - 4.2 | |
| Café noir | 5 - 5.03 | |
| Lait | 6.5 - 6.8 | |
| Eau pure à 25 °C | 7 | Neutre |
| pH piscine ideal | 7.2 - 7.4 | Base |
| Eau de mer | 7.5 - 8.4 | |
| Ammoniac | 11.0 - 11.5 | |
| Eau de Javel | 12.5 | |
| Lessive | 13.0 - 13.6 |
◉ Comment mesurer le pH ?
Le pH peut être mesuré électroniquement ou visuellement. Il existe deux principales méthodes couramment utilisées :
- Des mesures approximatives, simplement et rapidement du pH peuvent être effectuées à l'aide de papier de tournesol ou d'un autre type de papier pH connu pour changer de couleur autour d'une certaine valeur de pH. Ces indicateurs ont des limites de précision et peuvent être difficiles à interpréter correctement dans des échantillons colorés ou troubles.
- pH mètre : Des mesures de pH plus précises sont obtenues à l'aide d'un pH mètre. il fonctionne en mesurant la différence de potentiel entre une électrode à hydrogène et une électrode standard.
◉ Les indicateurs acido-basiques
Un indicateur acido-basique est une substance qui change de couleur en réponse aux changements de pH. Ils sont souvent utilisés pour déterminer le point final d'une réaction chimique ou pour indiquer la présence ou l'absence d'une substance acide ou basique.
Le choix de l'indicateur dépend de la plage de pH de la solution testée, car différents indicateurs ont différentes plages de pH sur lesquelles ils changent de couleur.
Certains indicateurs acido-basiques courants comprennent :
- Phénolphtaléine : Cet indicateur est souvent utilisé dans les titrages acide-base, et il passe de l'incolore au rose lorsque le pH de la solution augmente d'acide à légèrement basique.
- Méthyl orange : Cet indicateur passe du rouge au jaune lorsque le pH de la solution augmente d'acide à légèrement basique.
- Bleu de bromothymol : Cet indicateur passe du jaune au bleu lorsque le pH de la solution augmente d'acide à légèrement basique.
◉ Ajustement du pH
L'ajustement du pH est le processus consistant à modifier le niveau de pH d'une solution à un niveau souhaité. Cela se fait généralement en ajoutant un acide ou une base à la solution, selon que le pH de départ est trop élevé ou trop bas.
La quantité d'acide ou de base nécessaire pour ajuster le pH d'une solution dépend du pH de départ, du pH souhaité et du pouvoir tampon de la solution.
- Si le pH de départ d'une solution est trop bas (acide), une substance alcaline telle que l'hydroxyde de sodium, l'hydroxyde de potassium ou le bicarbonate de sodium peut être ajoutée pour élever le pH au niveau souhaité.
- Si le pH de départ d'une solution est trop élevé (alcalin), une substance acide telle que l'acide chlorhydrique, l'acide sulfurique ou l'acide acétique peut être ajoutée pour abaisser le pH au niveau souhaité.
◉ Tampon
Un tampon est une solution qui aide à résister aux changements de pH lorsque vous y ajoutez de petites quantités d'un acide ou d'une base. Pour ce faire, il contient un acide faible et sa base conjuguée ou une base faible et son acide conjugué, qui peut accepter ou donner des protons pour maintenir le pH stable.
La plupart des organismes, y compris les humains, ont besoin de maintenir le pH dans une fourchette assez étroite pour survivre.
◉ Quel est le meilleur pH de l'eau potable ?
Une eau avec un pH très bas ou élevé peut être un signe de pollution chimique ou de métaux lourds.
Le pH de l'eau potable se situe en plein milieu à 7. L'Agence américaine de protection de l'environnement recommande que le niveau de pH des sources d'eau soit à un niveau de mesure du pH compris entre 6,5 et 8,5.
◉ pH du sang
La plage normale de pH du sang se situe entre 7,35 et 7,45. Un pH de 7,40 est considéré comme optimal pour le bon fonctionnement des enzymes du corps et d'autres réactions biochimiques.
Le maintien d'un pH sanguin stable est important pour une bonne santé. Le corps dispose de plusieurs mécanismes pour réguler le pH du sang, notamment le système tampon de bicarbonate, le système respiratoire et le système rénal.
◉ pH urinaire
Le pH urinaire normal est légèrement acide, la valeur commune du pH de l'urine est de 6,0 à 7,5 pour la plupart des gens, mais la plage normale est de 4,5 à ph 8.
◉ pH d'une piscine
Le pH de votre piscine est un facteur important dans le maintien d'une eau de piscine propre et sûre. La plage de pH recommandée pour l'eau de piscine se situe entre 7,2 et 7,8 (avec un pH cible de 7,4 à 7,6).
- Si le pH de votre piscine est trop bas, l'eau peut devenir acide et corrosive, ce qui peut provoquer une irritation de la peau et des yeux des baigneurs et endommager les surfaces et les équipements de la piscine.
- Si le pH de votre piscine est trop élevé , l'eau peut devenir alcaline et trouble, ce qui peut entraîner un entartrage, des taches et une efficacité réduite du désinfectant pour piscine.