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L'eau de mer doit ses particularités à plusieurs sortes de minéraux que l'on désigne comme des sels. Il est parfois nécessaire de mesurer la salinité de l'eau : en laboratoire, lors d'expériences variées, par exemple. Mais les aquariophiles ont également besoin de savoir mesurer la salinité de l'eau qu'ils utilisent, de même que certains agriculteurs qui ont des raisons de se préoccuper de la teneur en sels de leurs terres. Il existe diverses manières de mesurer la salinité. Quant à en obtenir la teneur idéale, cela dépend beaucoup de vos besoins particuliers : il vous appartient de consulter un manuel d'aquariophilie pour déterminer quel taux de salinité vous devez maintenir dans votre aquarium ou de trouver des informations propres au type de récolte que vous souhaitez faire.
Étapes
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Cet instrument mesure efficacement la concentration de sel dans une solution. Le principe du réfractomètre est de mesurer l'indice de réfraction de la lumière lorsqu'elle entre en contact avec le liquide : plus ce dernier contient de sels (ou d'autres matériaux dissouts), plus la lumière rencontrera de résistance et sera réfractée.
- Vous pouvez aussi utiliser un hydromètre. C'est une solution moins onéreuse, mais également moins précise.
- Pour mesurer la salinité d'un sol, utilisez un conductimètre (voir plus bas).
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Procurez-vous un réfractomètre adapté au liquide que vous avez à tester. En effet, l'indice de réfraction varie d'un liquide à l'autre, même en l'absence de sels (ou d'autres éléments), d'où l'importance d'utiliser le bon réfractomètre. Si l'emballage ne donne aucune précision, c'est vraisemblablement que le réfractomètre est conçu pour de l'eau salée.
- Note : certains réfractomètres mesurent le taux de chlorure de sodium dissout dans l'eau, tandis que d'autres modèles sont conçus pour l'eau de mer et les différents types de sels qu'elle contient. Si vous n'utilisez pas le bon modèle, vous risquez d'obtenir une mesure avec un taux d'erreur d'environ 5 %, ce qui n'est pas forcément très grave à moins que vous n'ayez besoin d'une précision extrême [1] X Source de recherche .
- Certains réfractomètres peuvent compenser la température (qui influe sur la dilatation thermique de l'échantillon à mesurer [2] X Source de recherche ).
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Le réfractomètre se présente sous la forme d'un petit tube. Il a un œilleton à une extrémité et une pointe biseautée (qui contient un prisme) à l'autre. Prenez l'appareil à la verticale, œilleton vers le bas et soulevez le cache du prisme.
- Note : si vous utilisez votre réfractomètre pour la première fois, vous devez probablement l'étalonner avant de commencer à vous en servir. La procédure d'étalonnage est expliquée plus bas, mais il vous sera plus facile de vous familiariser avec l'utilisation usuelle de l'appareil si vous lisez d'abord les étapes décrites ci-dessous.
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Déposez une ou deux gouttes de l'eau à tester sur le prisme. Utilisez un compte-goutte pour prélever un échantillon d'eau et le déposer sur le prisme après avoir soulevé le cache. Vous devez complètement recouvrir la surface du prisme (d'une couche d'eau fine, inutile de le submerger [3] X Source de recherche ).
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Refermez le cache sur le prisme avec délicatesse. Un réfractomètre comprend des pièces qui peuvent être fragiles, alors mieux vaut éviter de forcer, même si certaines parties, comme le cache, coincent un peu. Si cela se produit, remuez le cache d'avant en arrière avec votre doigt jusqu'à ce qu'il se décoince.
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Regardez dans l'œilleton pour obtenir l'indice de salinité. Vous devriez apercevoir au moins une échelle graduée. Une échelle de salinité se note le plus souvent en ‰ , soit « pour mille » et est graduée de 0 à 50 ou à 100 [4] X Source de recherche . Vous pourrez voir une zone blanche et une zone bleue : votre mesure est le nombre au niveau duquel les deux zones se rencontrent.
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Lorsque vous avez terminé, ouvrez le cache à nouveau. Essuyez le prisme avec un chiffon doux et humide. Il ne doit pas subsister de gouttelettes [5] X Source de recherche . Vous pouvez endommager votre appareil si vous l'immergez complètement ou si vous n'essuyez pas correctement le prisme.
- Si vous n'arrivez pas à essuyer toute la surface du prisme avec votre chiffon parce qu'il n'est pas assez souple, un simple mouchoir en papier humidifié devrait faire l'affaire.
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Le réfractomètre doit être calibré régulièrement. Entre deux utilisations, calibrez votre appareil avec de l'eau distillée. Il vous suffit de mettre quelques gouttes de solution sur le prisme comme d'habitude, mais le résultat obtenu doit être « 0 ». Si ce n'est pas le cas, vous devez tourner la vis de calibrage (qui est protégée par un petit capuchon) avec un tournevis jusqu'à ce que l'indicateur soit sur « 0 [6] X Source de recherche [7] X Source de recherche ».
- Un réfractomètre neuf et de bonne facture n'aura pas besoin d'être calibré entre deux utilisations, contrairement à un vieil appareil. Les dispositifs neufs peuvent tenir plusieurs semaines ou plusieurs mois sans nécessiter de calibrage.
- Certains réfractomètres doivent être calibrés avec un échantillon d'eau à une température précise. Si vous n'avez pas d'instruction spécifique à ce sujet, utilisez de l'eau à température ambiante.
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Trouvez un densimètre (ou aréomètre ). C'est un appareil peu onéreux qui vous donnera des mesures assez précises. Le principe du densimètre est de mesurer la densité de l'eau ou sa densité par rapport à celle de l'eau pure (H 2 O). Presque tous les sels ont une densité supérieure à celle de l'eau, ce qui fait qu'un densimètre peut indiquer la concentration de sels présente dans un échantillon. Cette méthode offre une précision suffisante pour la plupart des situations, comme mesurer la salinité d'une eau d'aquarium. Notez toutefois qu'il arrive souvent qu'un densimètre ne soit pas très fiable et qu'il ne soit pas toujours facile de s'en servir correctement [8] X Source de recherche .
- Vous ne pouvez pas vous servir d'un densimètre pour tester des matériaux solides. Si vous souhaitez tester la salinité d'un sol, utilisez la méthode de la conductivité.
- Si vous avez besoin d'une grande précision, préférez soit la méthode de l'évaporation (bon marché), soit celle du réfractomètre (plus rapide).
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Il existe plusieurs types de densimètres. Il est facile d'en commander en ligne ou d'en acheter en magasin spécialisé en aquariophilie. Les plus fiables, en général, sont les modèles en verre que l'on met à flotter à la surface du liquide que l'on souhaite tester. Malheureusement, leur niveau de précision (nombre de décimales) est souvent limité. Les densimètres à aiguille sont faits de plastique et sont plus résistants. Ils sont également moins chers que les modèles en verre, mais ils ont tendance à perdre en précision au fil du temps [9] X Source de recherche .
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Choisissez un modèle qui indique pour quelle température d'eau il est calibré. Cette dernière influe sur la masse volumique des corps et liquides. Il s'agit d'un élément important à prendre en compte lorsque vous mesurez la salinité de votre eau [10] X Source de recherche . La température doit être clairement indiquée sur l'emballage ou sur le densimètre lui-même. Les deux températures de calibrage les plus courantes sont 15,5 °C et 25 °C pour les densimètres destinés à mesurer la salinité de l'eau de mer. Vous pouvez bien sûr utiliser un modèle avec un calibrage différent, du moment qu'il est fourni avec un tableau de conversion.
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Prélevez un échantillon d'eau. Placez-le dans un bocal propre et transparent, assez grand et profond pour que vous puissiez y placer le densimètre (il doit pouvoir être submergé presque complètement). Assurez-vous au préalable que le bocal a été correctement nettoyé et qu'il ne contient pas de poussières, de traces de savon ou d'autres résidus.
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Prenez tout d'abord la température de votre échantillon avec un thermomètre. Vous pourrez connaitre la teneur en sels de votre solution du moment que vous connaissez sa température et la température pour laquelle votre hydromètre est calibré.
- Si vous désirez obtenir le résultat le plus précis possible, vous pouvez chauffer la solution ou la faire refroidir afin qu'elle atteigne la température exacte pour laquelle votre densimètre est calibré. Attention toutefois à ne pas trop la faire chauffer. En effet, cela peut modifier considérablement la densité de votre échantillon.
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Nettoyez votre densimètre lorsque c'est nécessaire. Enlevez toute trace de saleté ou de résidus visibles sur la coque de plastique, puis rincez-le à l'eau douce pour enlever le sel, car ce dernier peut laisser des traces permanentes.
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Placez doucement le densimètre dans votre solution. Si vous avez un modèle en verre, relâchez-le lorsqu'il est à moitié submergé et laissez-le flotter sans y toucher. Les modèles à aiguille ne flottent pas. Ils sont souvent munis d'un bras qui permet de le manipuler sans se mouiller les mains.
- N'essayez pas de submerger complètement un densimètre en verre, car cela pourrait fausser la mesure [11] X Source de recherche .
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Secouez délicatement le densimètre afin de chasser les bulles d'air. Si des bulles restent accrochées aux parois de l'appareil, elles vont fausser la densité mesurée. Lorsque vous vous êtes débarrassé de toutes les bulles, attendez que les remous aient disparu pour continuer.
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Avec un densimètre à aiguille. Pour lire le résultat, maintenez le densimètre bien droit, sans le pencher en avant ou en arrière. L'aiguille indique la densité du liquide.
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Avec un densimètre en verre. La surface du liquide vous indique le niveau de densité sur la graduation du densimètre. Si vous observez une courbe à la surface de l'eau autour de l'appareil, n'en tenez pas compte. C'est le niveau indiqué par la surface de l'eau là où elle est plane qui donne la bonne mesure.
- Cette courbure se nomme un ménisque . Il s'agit d'un phénomène qui n'a rien à voir avec la salinité, mais avec la tension de surface du liquide [12] X Source de recherche .
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Si nécessaire, convertissez la mesure de densité en mesure de salinité. Il se trouve que de nombreux manuels d'entretien d'aquariums indiquent quelle densité (habituellement comprise entre 0,998 et 1,031) vous devez maintenir. Si c'est le cas, vous n'avez pas besoin de convertir la densité en mesure de salinité (habituellement comprise entre 0 et 40 ‰). Si par contre votre manuel d'entretien ne vous indique que l'indice de salinité idéal, vous allez devoir faire la conversion vous-même. Certains densimètres sont livrés avec une table de conversion, mais vous pouvez aussi en chercher une en ligne ou dans un manuel d'aquariophilie, sous le nom de « salinité en fonction de la densité ». Attention à ne pas oublier de prendre en compte la température de référence, car si vous consultez un tableau établi en fonction d'une température différente de celle pour laquelle votre densimètre est calibré, vous n'obtiendrez pas un résultat correct.
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12Cette page peut être utilisée comme référence, par exemple.
- Elle indique aussi bien la salinité en fonction de la densité et de la température, que la densité en fonction de la salinité et de la température.
- Les données de ces tableaux s'appliquent à l'eau salée. Il faut utiliser d'autres tableaux si vous testez d'autres types de solutions.
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Cette méthode peut être utilisée pour mesurer la salinité d'une solution ou d'un matériau. On utilise pour cela un conductimètre électronique, il s'agit d'ailleurs du seul appareil qui permette de tester la salinité d'un sol. Il n'est pas forcément judicieux d'opter pour cette méthode si vous êtes un aquariophile du fait qu'un conductimètre de bonne facture peut être bien plus cher qu'un réfractomètre ou un densimètre.
- Certains aquariophiles combinent toutefois conductimètre et réfractomètre ou densimètre pour être surs de la fiabilité de leurs mesures.
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Procurez-vous un conductimètre électronique. Le principe de cet appareil est de faire passer un courant électrique dans le matériau à tester pour mesurer sa résistance. Plus la salinité est élevée, plus la conductivité est élevée. Vous devez choisir un appareil qui possède une gamme de mesure EC de 0 à au moins 19,99 mS/cm [13] X Source fiable Food and Agricultural Organization of the United Nations Aller sur la page de la source .
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Si vous testez un terrain, prélevez un échantillon. Diluez-le dans de l'eau distillée à raison d'une mesure de matière pour cinq mesures d'eau. Mélangez bien puis laissez reposer pendant au moins deux minutes [14] X Source fiable Food and Agricultural Organization of the United Nations Aller sur la page de la source . L'eau distillée ne contient pas d'électrolytes ni de sels, elle ne faussera donc pas la mesure. Le résultat obtenu reflètera le taux de salinité de la matière seule.
- Un test de ce type effectué en laboratoire peut nécessiter plus de précautions. On pourrait vous demander de laisser l'échantillon reposer pendant trente minutes ou d'utiliser une « pâte de sol » comme échantillon. Cette méthode peut prendre plus de deux heures, mais n'est presque jamais employée en dehors d'un laboratoire [15] X Source de recherche . De toute façon, les méthodes plus simples décrites ci-dessus donnent des mesures d'une précision acceptable.
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Ôtez le capuchon du conductimètre et trempez ce dernier dans l'échantillon. Le conductimètre comporte la plupart du temps un boitier et une sonde qui ressemble à un stylo ou à une seringue. C'est cette dernière que vous devez placer en contact avec votre échantillon. Inutile de l'enfoncer complètement. Si aucune marque ne vous indique jusqu'où enfoncer ou submerger la sonde, quelques centimètres suffiront. La plupart des conductimètres ne sont pas complètement étanches, alors ne laissez pas le vôtre tomber dans l'eau !
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Faites bouger le conductimètre pour enlever les bulles d'air qui pourraient être coincées dans la sonde. Soyez délicat, car sinon vous risqueriez de chasser l'eau de la sonde en même temps [16] X Source de recherche .
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Reportez-vous au manuel d'utilisation. Vérifiez s'il est nécessaire d'effectuer des ajustements au niveau de la température de la solution. Certains conductimètres sont capables de compenser automatiquement (la température affecte la conductivité). Patientez pendant au moins 30 secondes pour que l'appareil effectue la compensation. Si l'eau est particulièrement chaude ou froide, donnez encore plus de temps à l'appareil. Certains comportent un bouton qui permet d'ajuster manuellement l'appareil à la température de la solution.
- Si votre dispositif ne comporte aucune possibilité d'ajustement à la température, il est probable qu'il soit livré avec un tableau de conversion qui vous permettra de moduler le résultat obtenu en fonction de la température de la solution, si elle ne correspond pas à celle pour laquelle l'appareil est calibré [17] X Source de recherche .
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Le résultat s'affiche sur un écran digital. Il existe trois échelles de mesure : mS/cm, dS/m ou mmhos/cm. Elles sont équivalentes, ce qui fait que vous n'avez pas besoin de les convertir.
- Ces unités de mesure sont, dans l'ordre, des millisiemens par centimètre, des décisiemens par mètre ou des millimho par centimètre. Le mho (inversion des lettres du mot « ohm ») est un synonyme désuet du siémens, qui reste utilisé dans certains domaines [18] X Source de recherche .
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Observez si la salinité du sol est acceptable pour ce que vous avez l'intention de semer. Si le conductimètre indique un résultat supérieur à 4, méfiez-vous. Cela dépend bien sûr des plantes : certaines espèces très sensibles, comme les manguiers et les bananiers, auront du mal à pousser sur des sols qui ont même une faible conductivité (2), tandis que d'autres sont peu affectées. Les cocotiers par exemple poussent sans problème sur des sols dont l'indice de conductivité est de 8 à 10 [19] X Source fiable Food and Agricultural Organization of the United Nations Aller sur la page de la source .
- Note : lorsque vous cherchez des renseignements sur la tolérance de certaines plantes à la conductivité, vérifiez toujours comment les tests de sols ont été effectués. Si l'échantillon de sol a été dilué à raison d'une mesure de matière pour deux mesures d'eau ou avec tout juste assez d'eau pour obtenir une pâte, les résultats indiqués pourraient varier considérablement par rapport à ceux qui seraient obtenus si la proportion de 1 pour 5 avait été respectée.
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Le conductimètre nécessite d'être calibré avant chaque utilisation. Pour ce faire, vous devez vous procurer une « solution de calibration » spécialement destinée à cet usage. En effectuant un relevé sur cette solution, si le résultat donné ne correspond pas à celui qui devrait être obtenu, il faut procéder à un ajustement. Le conductimètre est doté d'une molette à tourner au moyen d'un tournevis jusqu'à ce que l'écran affiche la mesure attendue [20] X Source de recherche .
- Certaines solutions de calibration sont fournies avec une « solution de contrôle » qui permet de s'assurer que la calibration a bien été faite. Si vous n'obtenez pas le résultat attendu, il est possible que votre appareil soit endommagé.
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Éléments nécessaires
- Un échantillon de matière ou de liquide à tester
Pour la méthode avec un densimètre
- Un densimètre
- Un thermomètre
- Un récipient propre pour l'échantillon d'eau
Pour la méthode avec un réfractomètre
- Un réfractomètre
- Une pipette ou un compte-goutte
- De l'eau distillée pour la calibration
Pour la méthode avec un conductimètre
- Un conductimètre
- De l'eau distillée (si vous testez un échantillon de sol)
- Un thermomètre
Conseils
- Si vous êtes en train de tester l'eau dans la nature, prélevez un échantillon représentatif, hors d'une zone stagnante et évitez les endroits où deux cours d'eau se rejoignent. Dans le cas d'une eau immobile, prélevez votre échantillon le plus près possible du fond [21] X Source de recherche .
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Avertissements
- Un réfractomètre est un appareil fragile et sophistiqué. Vous devez le manipuler avec précaution, car si vous abimez le prisme ou toute autre partie de l'électronique interne, vous risquez d'obtenir des mesures erronées, voire de casser tout simplement votre appareil.
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Références
- ↑ http://reefkeeping.com/issues/2006-12/rhf/
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- ↑ http://www.drsfostersmith.com/pic/article.cfm?aid=769
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- ↑ http://www.advancedaquarist.com/2002/1/chemistry
- ↑ http://www.tfhmagazine.com/details/articles/salinity-measurements-for-marine-aquariums-full-article.htm
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- ↑ http://en.wikipedia.org/wiki/Surface_tension
- ↑ http://www.fao.org/ag/tsunami/docs/saltwater-guide.pdf
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- ↑ http://www2.gcsaa.org/gcm/2003/sept03/PDFs/09Clarify.pdf
- ↑ http://www.depi.vic.gov.au/agriculture-and-food/farm-management/soil-and-water/salinity/measuring-the-salinity-of-water
- ↑ http://www.depi.vic.gov.au/agriculture-and-food/farm-management/soil-and-water/salinity/measuring-the-salinity-of-water
- ↑ http://en.wikipedia.org/wiki/Siemens_%28unit%29
- ↑ http://www.fao.org/ag/tsunami/docs/saltwater-guide.pdf
- ↑ http://www.depi.vic.gov.au/agriculture-and-food/farm-management/soil-and-water/salinity/measuring-the-salinity-of-water
- ↑ http://www.depi.vic.gov.au/agriculture-and-food/farm-management/soil-and-water/salinity/measuring-the-salinity-of-water
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