La chimie de l'eau

Quelques bases élémentaires ont été rappelées telles que le cycle de l'azote et ses composants, bien souvent méconnu ou ignoré des débutants.

Pour tester votre eau d'aquarium, il vous faudra acquérir un matériel de test d'eau. Vous aurez le choix entre les bandelettes de tests ou les tests avec flacons de réactifs. Les bandelettes sont moins précises que les réactifs mais coûtent moins chères. Personnellement, j'utilise la valise TetraTest AnalySet qui est une valise de tests comprenant les tests suivants : GH ,KH ,PH ,NH3/NH4, NO2, NO3, O2, CO2

Tetratest AnalySet


Le cycle de l'azote

Tout nouvel aquarium mis en eau est soumis au cycle de l'azote dès qu'une source de pollution est présente(un peu de surplus de nourriture ou simplement des plantes). Le cycle de l'azote est le fait de transformer des composants toxiques pour vos poissons en éléments moins toxiques et assimilables par les plantes. Les bactéries sont les seules à pouvoir effectuer cette transformation mais au début de la mise en eau d'un aquarium, les bactéries sont quasi-inexistantes. Il faudra compter de 4 à 6 semaines afin que le cycle de l'azote soit terminé.
Maturation du filtre
La maturation du filtre


Le cycle de l'azote est un processus chimique qui se déroule en 3 grandes phases:
Le cycle de l'azote
Le cycle de l'azote

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L'ammoniaque NH3

Tous les déchets (débris de plantes, excès de nourriture, excréments, poissons morts, etc...) de l'aquarium sont transformés en ammoniaque, très toxique pour les poissons. Cette ammoniaque sera transformée en nitrites par le cycle de l'azote puis finalement en nitrates nettement moins toxiques.

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Les nitrites NO2

La présence de nitrites en dehors du cycle de l'azote est anormal. Les nitrites sont extrêmement toxiques pour les poissons (dès 0,3mg/L pour les poissons les plus sensibles). Les nitrites proviennent de la dégradation de l'ammoniaque par des bactéries (Nitrosomonas). Les nitrites sont ensuite transformés en nitrates par d'autres bactéries (Nitrobacter)
Pour diminuer les nitrites, il faut faire un changement d'eau important afin de "diluer" le taux de nitrites et mettre une souche de bactéries vivantes afin qu'elles décompose les nitrites en nitrates.

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Les nitrates NO3

Les nitrates sont toxiques pour les poissons qu'à très hautes doses (50mg/L est le maximum à atteindre). Ils proviennent de la dégradation des nitrites en présence d'oxygène par des bactéries (Nitrobacter). Les nitrates sont partiellement consommées par les plantes. Une accumulation de nitrates excessive fait proliférer les algues à pleine vitesse.

Il est indéniable que les nitrates s'accumuleront dans un aquarium si les changements d'eau ne sont pas effectués ce qui provoquera des malformations, des retards de croissance ou une mort prématurée des poissons.

Le seul moyen de diminuer le taux de nitrates est de faire des changements d'eau réguliers. L'idéal est de faire toutes les semaines un changement d'eau de 10% pour un aquarium communautaire.(Certains poissons pourrait demander des changements d'eau plus conséquents.)

Un taux de nitrates trop élevé peut provenir de :

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Les phosphates PO4

Les phosphates font partie (comme les nitrates) du cycle final de la décomposition des déchets. Les phosphates sont très peu toxiques pour les poissons mais il faudra veiller à ne pas avoir une teneur trop importante car ceci aura pour effet d'accélérer la croissance des algues comme le fait les nitrates voire pire...

De même que pour les nitrates, un aquarium mal entretenu aura tendance à voir son taux de phosphates augmenter en permanence. Les mêmes recommandations que pour les nitrates peuvent être appliquées. (faire des changements d'eau régulier, attention à la suralimentation, planter généreusement votre bac, entretenir le filtre)

Attention les nourritures bas prix contiennent bien souvent beaucoup de phosphates, mieux vaut acheter de la nourriture de marque.

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La dureté totale (GH ou TH)

La dureté totale mesure la quantité de minéraux présent dans l'eau (sulfates, chlorures de calcium et de magnésium plus la dureté carbonatée). Suite à un test de son eau, on obtient une valeur qui est le GH (degré allemand : Gesamthärte) ou TH(degré français : titre hydrométrique). Plus la valeur est haute plus l'eau est dure. Plus la valeur est basse plus l'eau est douce. Pour un aquarium communautaire, le GH doit se situer entre 6 et 16°GH.

Une eau est douce ou très douce si son GH est inférieur à 6°, moyennement dure si son GH est compris entre 6 et 9°, dure à très dure si son GH est supérieur à 9°.

1°GH = 1,79°TH

Pour diminuer son GH, il suffit de diluer sa teneur en minéraux. L'idéal est de faire un mélange de son eau avec une eau osmosée qui, elle, est totalement sans minéraux.

Pour augmenter son GH, il suffit de faire un apport de minéraux. On peut par exemple rajouter une pierre calcaire dans son aquarium ou encore rajouter des coquillages très riches en calcaires.

Il vaut mieux faire des tests dans un récipient avant de faire le mélange directement dans l'aquarium. Une erreur est vite arrivée...

Conversion GH <--> TH

°GH (mesure allemande) équivaut à °TH (mesure française)
°TH (mesure française) équivaut à °GH (mesure allemande)

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La dureté carbonatée (KH ou TAC)

La dureté carbonatée mesure, comme son nom l'indique, la quantité de carbonates et bicarbonates de calcium et de magnésium présents dans l'eau. Suite à un test de son eau, on obtient une valeur qui est le KH(degré allemand : Karbonhärte) ou TAC(degré français: titre alcalimétrique complet). Plus la valeur est basse, plus le pH de l'eau sera instable et pourra chuter. Plus la valeur est haute, plus le pH sera stable mais difficile à modifier (pouvoir tampon de l'eau : capacité de l'eau à s'opposer aux variations de pH). Pour un aquarium communautaire, le KH doit se situer entre 3° et 8°KH.

1°KH = 1,79°TAC

Il sera difficile de modifier son pH si le KH est supérieur à 8°.
Si le KH se situe entre 3 et 5, vous pourrez contrôler votre pH (le diminuer ou l'augmenter)
Un KH inférieur à 3 est un danger pour l'aquarium. Le pH pourra chuter brutalement à tout moment.

Conversion KH <--> TAC

°KH (mesure allemande) équivaut à °TAC (mesure française)
°TAC (mesure française) équivaut à °KH (mesure allemande)

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Le pH

La valeur du pH (potentiel hydrogène) indique le degré d'acidité ou d'alcalinité de l'eau. La valeur 7 indique le point neutre (ni acide ni basique). Une eau ayant un pH supérieur à 7 est une eau basique. Une eau ayant un pH inférieur à 7 est une eau acide. Le pH peut aller de 1 (très acide) à 14 (très basique).

Le pH est lié à la dureté carbonatée de l'eau ainsi qu'au CO2 dissout dans l'eau.
Plus le KH est faible et plus la quantité de CO2 dissout est élevée, plus le pH est faible.

Pour monter le pH, il suffit d'augmenter la dureté.
Pour descendre le pH, un apport d'une source acide tel que de la tourbe, feuilles de chêne fera descendre le pH. La tourbe permet d'acidifier de manière naturelle le pH d'une eau ayant un KH faible. Avant de pouvoir descendre le pH, il faut préalablement descendre le KH car si le KH est trop élevé, le pouvoir tampon de l'eau empêchera de descendre celui-ci.

Avec un KH légèrement supérieur à 5, il est possible de baisser le pH simplement en ajoutant de la tourbe dans la filtration. La tourbe fait baisser légèrement le KH et facilite l'acidification de l'eau en libérant de faibles quantités d'acide humique. (Le seul problème de la tourbe c'est qu'elle jaunit un peu l'eau de l'aquarium)

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L'oxygène O2

L'oxygène ou O2 est indispensable aux poissons. C'est grâce aux branchies que le poissons peut assimiler l'oxygène dissous dans l'eau, mise à part les labyrinthidés qui ont la faculté de pouvoir respirer directement l'oxygène dans l'atmosphère. Une eau bien aérée contient environ 1% d'oxygène dissous contre 20% en milieu atmosphérique. C'est pourquoi il est important de ne pas surpeuplé son aquarium et d'avoir un bon brassage. Les végétaux fabriquent aussi de l'oxygène grâce à la photosynthèse (consomment du CO2 et rejettent de l'O2) le jour, mais la nuit le processus est inversé et les plantes dégagent du gaz carbonique et consomment de l'oxygène.

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Le dioxyde de carbone CO2

Le CO2 ou dioxyde de carbone est indispensable au développement des plantes. Par la photosynthèse, elles assimilent le CO2 de l'eau et le transforme en oxygène.
Plus le pH et la dureté carbonatée(KH) sont élevés plus l'apport de CO2 devra être important. A l'inverse, plus le pH et la dureté carbonatée(KH) seront faibles, plus l'apport de CO2 sera moins nécessaire.
Un taux de CO2 compris entre 20 mg/L et 30 mg/L assure une bonne croissance des plantes.

Tableau de correspondance de la quantité CO2 en fonction du pH et la dureté carbonatée(KH)
Tableau de correspondance de la quantité CO2 en fonction du pH et la dureté carbonatée(KH) à 25°C
Les valeurs recommandées sont indiquées en fond blanc.

Attention : Le fait d'injecter du CO2 fera chuter votre pH. Il faut faire attention de toujours avoir un KH minimum de 4 afin de ne pas faire varier trop votre pH et tomber dans des situations d'acidose (chute énorme du pH).

Pour ce qui est du CO2, voici un petit complément afin de produire et injecter du CO2 soi-même dans son aquarium

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Le Fer (Fe)

Le fer est indispensable à la bonne croissance des plantes, il faut maintenir un taux de fer entre 0,05 et 0,1mg/L. Si vous n'avez pas assez de fer, les plantes souffriront (surtout les plantes rouges), et des taches jaunes apparaîtront. Si vous avez trop de fer, ce sont les algues qui en profiteront.

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La conductivité


La conductivité de l'eau se mesure avec un conductimètre à 25°C et donne la valeur de minéralisation totale d'une eau en micro-siemens/cm (µS/cm), et varie en fonction de la température.
La valeur de la conductivité dépend de la nature des ions présents dans l'eau et de leurs concentrations.
La conductivité est augmentée par l'utilisation de la tourbe, ce qui peut poser un problème si l'on en utilise pour abaisser un PH.
La conductivité électrique de l'eau distillée est proche de celle de l'eau pure : quasiment nulle. L'eau pure ne conduit pas le courant. Si nous lui ajoutons des sels minéraux, elle conduit le courant.
Plus on utilise des sels minéraux et plus l'eau a tendance à conduire le courant. Bien que d'autres paramètres comme le pH et la température influent sur cette valeur.
Le contrôle de la conductivité peut s'avérer très utile dans certains cas, notamment lors de tentatives de reproduction de poissons dits difficiles tels le discus, le cardinalis et bien d'autres espèces...

Pour info :
Il est possible de connaître approximativement votre valeur de conductivité, pour les personnes qui ne possède pas d’appareil de mesure.
Voici les concordances :
1 GH => 38 µS/cm
1 KH => 30 µS/cm
Attention, ses concordances ne sont qu’approximatives. Elles vous permettent de visualiser les valeurs de votre eau. Rien ne remplace l’appareil électronique pour la mesure de votre conductivité.

Voici aussi une formule approximative : P(en µs/cm)= [[Gh + Kh /2] x 0,06 + (No3 x 0,00114)]] x 1000 (approximative à +ou- 70 µs/cm)
Exemple :
Ph de 6.5
Gh de 10
Kh de 2
No3 à 25
Donc appliquons la formule : [((10 + 2) / 2) x 0,06 + (25 x 0,00114)] x 1000
Conductivité = (0,36 + 0,0285) x 1000 = 388,5µs/cm

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Comment modifier mes paramètres de mon eau, comment faire baisser ou augmenter sa dureté totale ?

La meilleure façon, comme dit précédemment, de baisser son GH est de faire un mélange eau du robinet et eau osmosée. On dilue alors l'eau du robinet avec de l'eau osmosée (comme du sirop dans l'eau). On considère que l'eau osmosée a un GH nul.
Pour connaître les proportions à appliquer, il faut connaître la valeur de la dureté totale(GH) de l'eau du robinet. Après une règle de 3, voici la formule à appliquer pour trouver la quantité d'eau osmosée à mettre pour obtenir le GH voulu :
% eau du robinet = (GH voulu x 100) / GH eau du robinet
Par exemple si l'on veut obtenir une eau de 7 °GH : notre eau du robinet est à 16 °GH
% eau du robinet = (7 x 100) / 16 = 43,75 %
Pour obtenir une eau à 7°GH, il faudra donc 43,75% d'eau du robinet et 56,25% d'eau osmosée

Le fait de modifier la dureté totale modifie la dureté carbonatée (KH)
Attention à ne pas faire fluctuer votre pH en rendant votre eau instable ( KH < 3°)

Pour connaître le KH obtenu après mélange de votre eau du robinet et votre eau osmosée, appliquez cette formule :
KH après mélange = (KH de l'eau du robinet x % eau du robinet) / 100
Nous voulions une eau à 7°GH, pour cela nous devions ajouter 43,75% d'eau du robinet pour 56,25% d'eau osmosée. En partant sur l'hypothèse que le KH de notre eau du robinet est à 9°
KH obtenu après mélange = (9 x 43,75) / 100 = 3,9375°
Le mélange peut comporter des risques et s'approche dangereusement des 3° KH qui est vraiment le seuil critique.

Pour calculer le pourcentage d'eau du robinet pour obtenir un KH désiré, appliquez cette formule :
% eau du robinet = (KH désiré x 100) / KH eau du robinet
Nous voulions par exemple un KH de 5°
% eau du robinet = (5 x 100) / 9 = environ 55,55 %
donc pour obtenir notre KH à 5°, il faudrait ajouter 55% d'eau du robinet et 45% d'eau osmosée
Ce qui nous donne un GH en appliquant cette formule:
GH = % eau du robinet x GH eau du robinet / 100
GH = (55,55 / 100) x 16 = 8,88°

Au final :
GH eau du robinet de 16°
KH eau du robinet de 9°
KH voulu = 5°
GH calculé = 8,88°
Il faudra donc ajouter 55% d'eau du robinet avec 45% d'eau osmosée pour obtenir ces paramètres.

Voici un formulaire vous permettant de calculer les proportions d'eau à mettre dans votre aquarium pour obtenir un KH précisément.
Vous pouvez ainsi calculer les proportions, par exemple, à mettre si vous mettez une eau du robinet de 16°KH avec une eau à 3°KH et vous voulez obtenir une eau à 5°KH
Il faudra mettre KH eau 1 = 16, KH eau 2 = 3 et KH eau 3 = 5 et vous obtiendrez le résultat :
Mettre 15,4% d'eau du robinet à 16°KH (eau 1) avec 84,6% d'eau à 3°KH (eau 2) pour obtenir une eau à 5°KH (eau 3)

Veuillez entrer le KH des 3 eaux et appuyez sur calculer
KH Eau 1 : eau du robinet par exemple (eau ayant le KH le plus élevé)
KH Eau 2 : eau osmosée par exemple (eau ayant le KH le plus faible)
KH Eau 3 : KH désiré : eau résultant du mélange
il faudra mettre % d'eau 1 avec % d'eau 2
Suite à ce mélange vous voulez calculer le GH correspondant au mélange précédent
GH de votre eau 1 :
GH de votre eau 2 :
GH Calculé :


Retrouvez les calculs dans mon logiciel AquavipareGest --> menu Fichier --> Calcul de quantité d'eau osmosés
Calcul de quantité d'eau osmosés dans AquavipareGest

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Peut-on utiliser l'eau du robinet seule pour mon aquarium?

Tout dépend de la qualité de votre eau du robinet et des poissons que vous souhaitez mettre. Certains poissons pourront se contenter de votre eau du robinet, d'autre comme les discus auront besoin d'une eau plus « pure ».
Très souvent l’eau du robinet convient à nos aquariums mais parfois il faut l’adapter aux besoins de nos poissons. Pour cela, il vous faudra effectuer une batterie de tests sur votre eau du robinet.

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