Quelques notions sur la physique / chimie

Rubrique : Physique/Chimie
Auteur : Alexandre
Niveau : Débutant

Mais non revenez ! N’ayez pas peur ! On va juste survoler la chimie en eau de mer. De toute manière vu mes faibles compétences sur le sujet j’espère paradoxalement être le plus clair possible.
Même si l’aquariophilie récifale est là portée de « tous » ( sauf financièrement ) il est bon me semble t’il de connaître le "b a ba" de la physique et de la chimie.

Commençons par la salinité

Tous les éléments chimiques connus à ce jour sont présents dans l’eau de mer, imaginez donc l’importance de celle-ci sur la création de la vie sur Terre.
Le plus important est le sodium. Les mers en contiennent en moyenne 35 pour mille soit 35 grammes pour 1 litre d’eau ( la salinité du sang humain est du même ordre, ce qui nous laisse à méditer « l'être humain serait-il un ancien poisson ? »)
Bon revenons à nos moutons, euh à nos poissons, la salinité idéale pour nos aquariums est de l’ordre de 1023/1025. Explication sur ce chiffre :
1 litre d’eau pèse 1000 grammes à 25 °C ( l’eau froide possède une masse plus importante que l’eau chaude, les appareils (densimètres) sont calibrés à 25°C, si l’on rajoute à cette eau 33,3 grammes de sel marin, on obtient une masse de 1.023 kg. C’est la valeur que vous allez lire sur votre densimètre.

L’important est de maintenir une valeur la plus constante possible. N’oublions pas que le sel disparaît de nos aquariums ( par l’écumage,éclaboussures, reste coller aux mains et bras, …) et par évaporation la salinité augmente.
Pous nos nano et pico-récifs le contrôle de l’évaporation est capital.
Imaginons un pico-recif de 10 litres d’eau à densité 1.023. Soit une masse de sel de 10x33,3 grammes (voir précedemment) soit 333 grammes. Il s’évapore 1 litre d’eau dans la journée donc il reste 9 litres pour 333 grammes de sel soit 37 grammes de sel par litre d’eau d’où une densité de 1026.5 !!! (http://mars.reefkeepers.net/Articles/Salinite/Salinite.html )

Passons maintenant au calcium

Cet élément est indispensable pour la calcification de nombreux animaux, en particulier les coraux durs et bénitiers. Si l’aquariophile se décide de se contenter de coraux mous, des changements d’eau hebdomadaires seront suffisants pour pallier à la consommation des algues calcaires (voir aussi quelques mous).

N’oublions pas que dans nos nano-récifs l’équilibre est précaire et même pour une consommation faible en calcium celui-ci manquera rapidement si des changements d’eau ne sont pas rigoureux ! ( maintenez une valeur proche de 420 mg/l )

Les escargots et les crustacés trouvent leur besoin en calcium exclusivement dans la nourriture.
Si le récifaliste s’attaque aux coraux durs (et/ou bénitiers) il aura besoin d’une supplémentation adaptée.
Plusieurs méthodes sont possibles : La méthode Balling, Kalkwasser, Réacteur à Calcaire.

La méthode Balling ( HANS WERBER BALLING ) est une méthode complexe à mettre en œuvre et fastidieuse. D’un côté on rajoute du calcium avec du chlorure de calcium et de l’autre de l’hydrogénocarbonate de sodium ( = dKH ). Ces 2 éléments ainsi mélangés apportent un excès de chlorure de sodium (= sel de cuisine) d’où l’intérêt de rajouter de l’eau de mer sans chlorure de sodium. Ouf ! on arrête là !

L’eau de chaux ou KALKWASSER

Dans cette technique on utilise de l’eau de chaux (mélange d’eau et d’hydroxyde de calcium) que l’on distribue au goutte à goutte dans un endroit bien brassé. On peut utiliser cette méthode dans un simple bidon ou mieux dans un Réacteur A Hydroxyde (RAH).




Réacteur à Calcium

L’eau de chaux peut augmenter le pH de manière importante, vérifiez que votre pouvoir tampon est suffisant (dKH > 6), contrôlez le pH pendant l'ajout de Kalkwasser et ne pas dépasser 8,4.

Le réacteur à calcaire

C’est un système qui dissout du granulat calcaire par le biais de CO2 ainsi en résulte une augmentation de calcium et des bicarbonates (dKH).
C’est le système le plus efficace actuellement mais qui reste onéreux à l’achat. Il peut également engendrer la pousse d’algues filamenteuses due aux CO2 résiduels et aux phosphates contenus dans le granulat.

Le Magnésium est l’un des éléments les plus important (en quantité) en eau de mer d’où l’intérêt de contrôler son taux. La meilleure solution pour pallier à son manque reste le changement d’eau. Il existe aussi dans le commerce des produits à base de chlorure de magnésium. Dans les deux cas on essaiera de s’approcher de 1300 mg/l.

Les oligo-éléments sont très importants surtout si l’on décide de s’attaquer aux coraux durs. Leurs déclins peut être rapides (les causes principales en sont l’écumage, charbon actif, consommation des coraux, …) et le moyen le plus courant pour pallier à ce manque reste un bon changement d’eau mais il existe aussi différents produits dans le commerce (un conseil, essayez-les tous et comparez-les ! et faites votre choix final.).

La dureté carbonatée (dKH) est composée de carbonates et bicarbonates. Pourquoi cette mesure est-elle si importante ? Il s’agit de substances alcalines qui permettent la neutralisation des acides. Et cela a une grande importance car les substances acides présentes dans le bac ont le pouvoir de faire chuter le pH. Les êtres vivants n’apprécient guère ces changements brutaux alors un conseil maintenez votre dKH entre 7 et 12.

Le pH de l’eau nous indique si l'on a affaire à une eau acide, neutre ou alcaline. Les valeurs s'étalonnent de 0 à 14. (0 = très acide ; 7 = Neutre ; 14 = très alcalin). Les substances acides (provenant essentiellement du CO2 rejeté par les déchets des poissons mais aussi le par le surplus de la nourriture) abaissent la valeur du pH. Tout ce qu'il faut retenir c'est que la valeur doit être comprise entre 8,0 et 8,3 et pour neutraliser les acides on maintiendra une dureté carbonatée (dKH) supérieure à 6.

Les Nitrates apparaissent dans le cycle naturel de l'Azote.

Petits rappels ( http://www.aquarioplus.com/chimie.php )

Dans nos bacs le taux arrive souvent à plus de 20 mg/l alors que dans le milieu naturel, le taux avoisine 0. Différents tests existent dans le commerce mais si vous en connaissez un bon, faites-moi signe !

Si vous souhaitez maintenir des coraux durs, il faudra à tout prix être le plus proche de 0. Les coraux mous sont bien moins exigeants sur ce point.

Les nitrates peuvent être réduits par un changement d'eau exempt de nitrates bien sûr mais aussi grâce aux pierres vivantes de qualité. Celles-ci hébergent dans leurs zones hypoxiques (où l'oxygène pénètre en très faible quantité), des bactéries anaérobies consommatrices de nitrates suffisant pour les éliminer dans un bac peu peuplé).

Les phosphates apparaissent dans notre bac soit par le biais des changements d'eau avec de l'eau du robinet, mais aussi par la transformation des substances organiques comme la nourriture et les différents organismes présents dans le bac. On les trouve aussi dans de nombreux charbons actifs.

Les phosphates ne sont pas dangereux mais les coraux stoppent rapidement leur croissance en leurs présences ( en particulier les coraux durs ).

Pour éliminer les phosphates, il existe comme toujours le fameux changement d'eau, mais aussi l'utilisation d'eau de chaux qui solidifie les phosphates les rendant non assimilables par les algues (bien que peut être certaines en soient quand même capable, affaire à suivre). Il existe des produits du commerce anti-phosphates (Phosban par exemple) mais tous ne se valent pas.

L'écumeur permet aussi de baisser le taux de phosphates.

Si la Chimie ou Physique vous ennuient profondément, le plus important à retenir est la fameuse citation : " Faites souvent de bons changements d'eau ! "

… ( bibliographie L’aquarium récifal pour débutants Daniel Knop )