La relation entre les paramètres multiparamétriques, tels que le pH et les éléments majeurs, est étroitement liée à la chimie de l'eau et à l'équilibre ionique. Le pH est une mesure de l'acidité ou de l'alcalinité d'une solution aqueuse et influence la solubilité, la mobilité et la biodisponibilité des éléments majeurs (ions tels que Ca²⁺, Mg²⁺, Na⁺, K⁺, Cl⁻, SO₄²⁻, etc.).
1. **Solubilité**: Le pH peut affecter la solubilité des éléments majeurs en modifiant leur état d'ionisation. Par exemple, à un pH faible (acide), certains métaux tels que le fer et le manganèse sont plus solubles, tandis qu'à un pH élevé (alcalin), ils forment des hydroxydes insolubles et précipitent.
2. **Équilibres chimiques**: Le pH peut déplacer les équilibres chimiques impliquant les éléments majeurs. Par exemple, dans le cas du carbonate (CO₃²⁻) et du bicarbonate (HCO₃⁻), le pH détermine l'équilibre entre ces deux formes. À un pH bas, le CO₂ dissous réagit avec l'eau pour former davantage de HCO₃⁻, tandis qu'à un pH élevé, HCO₃⁻ se dissocie en CO₃²⁻ et H⁺.
3. **Complexation et précipitation**: Le pH affecte aussi la formation de complexes entre les éléments majeurs et d'autres ions ou molécules présents dans la solution. Des changements de pH peuvent entraîner la précipitation ou la dissolution de ces complexes.
4. **Activité biologique**: Le pH a un impact sur l'activité microbienne et la biodisponibilité des éléments nutritifs. Par exemple, un pH neutre est généralement plus favorable à la vie aquatique et permet une meilleure assimilation des éléments majeurs par les organismes.
Pour surveiller ces relations complexes et les variations de ces paramètres dans des environnements comme les cours d'eau, les eaux usées, les systèmes de traitement de l'eau ou les installations industrielles, des analyseurs multiparamètres sont utilisés. Des instruments tels que l'Aqua Troll 600, le MultiRAE Lite, ou le Liquiline CM442 d'Endress+Hauser, qui peuvent mesurer simultanément plusieurs paramètres, sont essentiels pour comprendre et gérer l'équilibre chimique de l'eau. Ces dispositifs intègrent souvent des capteurs pour le pH, la conductivité, l'oxygène dissous, la turbidité et d'autres indicateurs, permettant des analyses en temps réel et une réponse rapide en cas de changements de la qualité de l'eau.
En conclusion, la relation entre le pH et les éléments majeurs est fondamentale pour maintenir l'équilibre chimique et écologique des systèmes aqueux. La surveillance de ces paramètres à l'aide d'analyseurs multiparamètres permet d'assurer la qualité de l'eau pour diverses applications, allant de l'approvisionnement en eau potable à la protection de l'environnement.
