Il est souvent très important de connaître le pH de l’eau que vous utilisez en laboratoire, afin de vous assurer que le pH des solutions que vous utilisez se situe dans la plage optimale pour vos expériences.

Le contrôle minutieux du pH est important dans un vaste éventail de travaux de laboratoire, qu’il s’agisse de dosages enzymatiques, de réactions chimiques et d’analyses analytiques ou de la création de tampons, de solutions et de milieux de culture cellulaire ; dans chaque cas, le maintien d’un pH stable et reproductible peut être vital pour obtenir des résultats précis.

Cependant, lorsque vous vous lancez dans la détermination du pH de votre eau pure, vous pouvez constater que c’est en fait plus complexe que vous ne l’auriez pensé au départ.

Pas de ‘contaminants’, pas de pH?

Ok, le titre ci-dessus n’est pas tout à fait vrai… Le pH est une mesure de l’acidité ou de l’alcalinité, déterminée par l’état de dissociation de nombreuses molécules. En raison de la nature même de l’eau ultrapure, vous ne pouvez pas simplement évaluer le pH avec une électrode générale de laboratoire, qui détecte les ions dans l’eau pour déterminer le pH. L’eau pure contient un niveau faible et instable d’ions, ce qui rend la lecture de l’électrode peu fiable – une seule partie par milliard (ppb) de H+ ou 150 ppb de CO2 suffit à modifier le pH.

Une solution sensible en effet ! Le pH de l’eau ultra-pure sera facilement influencé par le CO2 présent dans l’air qui diffuse dans la solution. Toute trace d’acide ou de base dans votre récipient d’échantillonnage aura également un effet, de même que toute contamination dans les tampons d’étalonnage de l’électrode de pH eux-mêmes. Ainsi, la détermination du pH de l’eau ultra-pure n’apporte aucune information pratique réelle. Pour contourner ce problème, nous avons besoin d’un remplacement pour mesurer le pH.

La solution indirecte

Le fait que l’eau pure contienne de si faibles niveaux d’ions est en fait la réponse à ce problème. La conductivité et la résistivité sont des mesures du flux d’électrons à travers le fluide, et toutes deux peuvent être directement corrélées à la concentration d’ions dans la solution. Lorsque le pH se déplace au-delà de 7,0, la résistivité (l’inverse de la conductivité) diminue (voir ci-dessous), ce qui nous permet de prédire la plage de pH de la solution.

À une résistivité de 18,2 MΩ.cm, nous savons que l’eau est à pH 7,0. Cette connaissance peut être utilisée pour estimer la gamme de pH à n’importe quelle valeur de résistivité, par exemple, une solution avec une résistivité de 5 MΩ.cm doit avoir un pH dans la gamme de 6,3-7,8.

Comment obtenir des lectures de pH correctes

L’utilisation de sondes de pH conventionnelles ou de papiers de test litmus/pH ne vous donnera pas de résultats fiables pour évaluer le véritable pH de l’eau ultra-pure. L’utilisation d’une mesure alternative comme la résistivité permet de surmonter ce problème inhérent : une eau ultrapure avec une résistivité de 18,2 MΩ.cm constitue un moyen fiable de s’assurer que l’eau est très proche du pH 7,0. Cela signifie que vous pouvez évaluer le pH de votre eau, sans risquer une contamination ou générer des résultats inexacts en utilisant des électrodes traditionnelles.