Degré hydrotimétrique ou titre hydrotimétrique ou dureté de l’eau

 

L'eau est composée de nombreux éléments minéraux et organiques. Sa richesse en minéraux est fonction de la composition des sols qu'elle traverse.

Le degré hydrotimétrique est un indicateur de la minéralisation de l'eau.

Il correspond à la somme des concentrations en cations métalliques à l'exception des métaux alcalins et de l'ion hydrogène. Il est surtout proportionnel à la concentration en calcium et magnésium auxquels s'ajoutent quelquefois les concentrations en fer, aluminium, manganèse et strontium.

Le degré hydrotimétrique s'exprime en degré français (°F).

Un degré français correspond à la dureté d’une solution contenant 10 mg.L-1 de CaCO3.

Un °F équivaut à 4 mg de calcium par litre et à 2,4 mg de magnésium par litre.

Un meq d’ion calcium correspond à 5°F.

 

Interprétation de la valeur du degré hydrotimétrique de l’eau : elle varie selon les sources documentaires !

            Physique Chimie TSMS Nathan p54 :

            Le degré hydrotimétrique : °TH correspond à 0,1 mol.m-3 d’ions Ca2+ ou Mg2+

            1 m-3 = 1 000 L => 0,1 mol.m-3 = 0,000 1 mol.L-1 = 10-4 mol.L-1

Valeur comprise entre :            0 et 9 TH                                =          eau très douce

9 et 18 TH                              =          eau douce
18 et 27 TH                            =          eau moyennement dure
27 et 36 TH                            =          eau dure

36 et 45 TH                            =          eau très dure
Valeur supérieure à 45 TH       =          eau extrêmement dure

 

http://e.m.c.2.free.fr/durete.htm

Dureté en °F

Dureté en mg/l de CaCO3

Qualification de l'eau

0 - 3

0 - 30

très douce

3 - 6

31 - 60

douce

6 - 12

61 - 120

moyennement douce

12 - 18

121 - 180

dure

> 18

> 180

très dure

 

http://fr.wikipedia.org/wiki/Duret%C3%A9_de_l'eau

Le titre hydrotimétrique (T.H.), 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 degré français (symbole : 1°F). 1 degré français correspond à 4 milligrammes par litre de calcium et à 2,4 milligrammes par litre de magnésium. Plage de valeurs pour le titre hydrotimétrique :

TH (°F)

0 à 7

7 à 15

15 à 25

25 à 42

supérieur à 42

Eau

très douce

douce

moyennement dure

dure

très dure

 

http://www.ecoconso.be/article45.html

La dureté d’une eau s’exprime en degrés français (df ou °F). Un degré français de dureté correspond à une teneur en calcium et magnésium équivalente à 10 mg de carbonate de calcium (CaCO3) par litre.

1°F

= 4 mg de Ca++/l
= 2,4 mg de Mg++/l
= 10 mg de CaCO3/l

On considère qu’une eau est :        douce :de             0 à 18°F

·                                                                                                         mi-dure : de        18 à 30°F

·                                                                                                         dure :                    + de 30°F

 

Il n'existe pas de limite supérieure du degré hydrotimétrique dans la législation française ni de valeur guide. Néanmoins le Ministère de la santé qualifie d’idéal un degré hydrotimétrique compris entre 15°F et 25°F. L'eau dure n'a pas d’effets nocifs sur la santé mais la formation de calcaire peut générer des désagréments matériels (entartrage des canalisations notamment). Le calcaire est principalement composé de carbonate de calcium résultat de la combinaison du calcium et du gaz carbonique. L’usage d’un adoucisseur [1] est alors préconisé.

La limite inférieure du degré hydrotimétrique pour les eaux destinées à la consommation humaine et n'ayant pas subies de traitement thermique est fixée à 15°F. Une eau trop douce peut présenter des inconvénients pour la santé suite à la dissolution de métaux des canalisations tels que le fer ou le plomb, qui seront alors ingérés par notre organisme. Ces eaux présentent également un risque de corrosion pour les canalisations (absence de formation de la couche carbonatée de protection).

 

Nota : la dureté carbonatée correspond à la teneur en carbonates et bicarbonates de Ca et Mg;

 

[1] Adoucisseur : l'eau traverse une résine spéciale dont les grains échangent le calcium et le magnésium de l'eau par le sodium. Lorsque chacun des grains est saturé, l'eau ne peut plus être adoucie ; il faut alors faire passer une eau très chargée en sodium (sel marin raffiné) qui régénère les grains. L’usage d’un adoucisseur se justifie pour une eau titrant plus de 30 °F.  

© 2000 LAEASE  08/2000 www.laease.fr

 

Titre TH : Titre hydrotimétrique total.
Il mesure la concentration en ions alcalino-terreux : calcium et magnésium essentiellement.

TH = [Ca2+]+[Mg2+]

avec [X] en meq.l-1

TH = 2.[Ca2+]+2.[Mg2+]

avec [X] en mmol.l-1

Remarque :

Le titre hydrotimétrique de l'eau permet de quantifier une notion qualitative : la dureté de l'eau.

Cette notion a été imaginée par deux pharmaciens français pour mesurer l'importance de la consommation de savon. Le savon est constitué de sels sodiques et potassiques d'acides gras (corps gras + base = savon). C'est un composé soluble dans l'eau dont les acides gras forment avec le calcium et le magnésium des composés insolubles. Lorsque l'eau utilisée est dure (TH élevé), les acides gras "neutralisent" le calcium et le magnésium de l'eau avant de pouvoir agir en tant qu'agents détergents. Une eau dure nécessite pour le même pouvoir détergent une quantité plus élevée de savon qu'une eau douce.

 

Un m3 d'eau de dureté 20ºF précipite de l'ordre de 2 kg de savon...

Cette notion liée à la consommation de savon est à l'origine d'une méthode de détermination du TH : méthode dite au savon qui n'est pas normalisée car d'une trop faible précision. Elle peut néanmoins être utilisée pour une détermination approximative du TH et est souvent suffisante pour s'assurer du bon fonctionnement d'un adoucisseur (vérification du TH=0 en sortie d'adoucisseur pour des postes de traitement type bâtiment) ou lorsque les eaux sont conditionnées par des produits séquestrants ("anti-tartres" tels que les polyphosphates, silicates ou tannins).

La mesure normalisée de la dureté se réalise avec un complexant (EDTA et sels dérivé qui permettent de maintenir en solution les ions calcium et magnésium) en présence d'un indicateur de présence d'alcalino-terreux.

Le calcium associé aux carbonates de l'eau forme du carbonate de calcium très peu soluble qui est à l'origine des problèmes d'entartrage les plus courants.

Les sels de calcium et de magnésium sont aussi à l'origine de problèmes de cuisson des aliments (légumes secs entre autres), par formation de sels qui ralentissent la cuisson.

 

Attention : la seule connaissance du TH est insuffisante pour connaître la capacité d'entartrage d'une eau. Ceci nécessite la connaissance de l'ensemble des paramètres caractéristiques de l'eau et des calculs complexes.

Le TH dit aussi TH total peut se subdiviser en deux titres qui mesurent : pour l'un le calcium et pour l'autre le magnésium :

Titre THCa : titre hydrotimétrique calcique.

THCa=[Ca2+]    avec [X] en meq.l-1

Titre THMg : titre hydrotimétrique magnésien.

THMg=[Mg2+]  avec [X] en meq.l-1