= mis à jour le 7 mai 2008

Règlements provinciaux

Règlement sur la qualité de l'eau des piscines et autres bassins artificiels , Gazette Officielle du Québec, 13 décembre 2006. Enfin des normes. Restent la formation et la certification. En résumé, les nouvelles normes chimiques pour les bassins extérieurs sont: alcalinité entre 60 et 150 mg/L, chloramines < 1,0 mg/L pour les bassins extérieurs et < 0,5 mg/L pour les bassins intérieurs, TDS entre 0,8 et 3,0 mg/L, dureté calcique entre 150 et 400 mg/L, pH entre 7,2 et 7,8, acide cyanurique <= 60 mg/L, et ORP à 700mV. Et l'on doit effectuer des prélèvements aux trois heures pour le chlore libre. Pour les chloramines c'est avant, au milieu et après chaque période d'ouverture. Bonne baignade.

Règlement sur la qualité de l'eau des piscines publiques en Ontario. In English only, désolé. Leurs normes chimiques pour les bassins extérieurs sont: alcalinité >= 80 mg/L, chloramines < 1,0 mg/L, chlore libre >= 0,5 mg/L (si l'on fait usage d'acide cyanurique c'est alors >= 1,0 mg/L) (et remarquez qu'il n'y a pas de maximum!), pH entre 7,2 et 7,8, acide cyanurique <= 60 mg/L. Et l'on doit effectuer des prélèvements aux deux heures maximum pour le chlore libre et le pH. On doit aussi remplacer l'eau quotidiennement à raison de 20 litres minimum par baigneur. Remarquez l'absence de normes de dureté calcique car celle-ci n'affecte pas la sécurité des baigneurs. Meilleure baignade.

Scandale des piscines publiques à Montréal

BioMedco Vous vous souvenez du scandale des piscines publiques à Montréal en 2006? Voici le rapport complet de BioMedco, compagnie embauchée par le Journal de Montréal pour analyser l'eau des piscines publiques. Plusieurs anomalies à signaler: sur certaines piscines (Alexis-Carrel en autres) ils ont mesuré des taux de chlore total inférieurs au chlore libre, ils obtiennent une précision de 0,01 mg/L avec du DPD, ils n'ont pas testé la teneur en acide cyanurique des bassins, ils donnent une appréciation qualitative (faible, moyenne, forte) pour "l'odeur de chlore". Mais bon. Dites-vous que c'est beaucoup plus grave de devoir fermer une piscine parce qu'elle a un taux de chlore libre inférieur aux normes qu'un taux supérieur aux normes. Bonne lecture quand même. Le résultats de toutes les piscines de Montréal et Laval en format pdf est ici.

Société de sauvetage du Québec

La société de sauvetage du Québec La Société de sauvetage est un organisme humanitaire dont la raison d’être est la préservation de la vie humaine par la prévention des traumatismes associés à l’eau. C'est le site à consulter pour tout l'aspect sécuritaire touchant les piscines résidentielles.

Guide de la piscine heureuse

mareva.fr Traitement d'eau et matériels pour piscines. Un piscinier européen, son petit guide de la piscine heureuse est très bien fait.

Vidéo: Comment installer une toile de piscine creusée

toutpourleau.fr Des vidéos-conseils génials, dont un de 14 minutes qui montre comment installer une toile de piscine creusée.

Le stabilisant et son effet sur le chlore libre

Cyanurics: Benefactor or Bomb Le fameux rapport de l'auteur Kent Williams fait encore jaser.

L'auteur explique comment l'acide cyanurique nuit au potentiel d'oxydo-réduction du chlore. Plus il y a d'acide cyanurique dans l'eau plus il faut de chlore libre afin de maintenir un potentiel d'oxydo-réduction acceptable. On parle d'une baisse d'efficacité de 35% avec 5 mg/L d'acide cyanurique, de 65% avec 10 mg/L et de 80% avec 20 mg/L.

On échange l'efficacité du chlore contre la longévité. En effet, 80% de l'effet de l'acide cyanurique est atteint avec une concentration de seulement 10 mg/L. Vers les 70 mg/L, le potentiel d'oxydo-réduction n'augmente plus malgré un l'apport en chlore libre. De plus, à une concentration de 70 mg/L, le pseudomonas auruginosa est détruit en 20 minutes comparé à 20 secondes si l'eau ne contient pas de stabilisant. Mais bon, c'est un peu discutable, les tests en laboratoires ne représentent pas toujours fidèlement les conditions réelles des bassins extérieurs.

En résumé, un potentiel d'oxydo-réduction de 650 mV est le seuil minimal assurant un pouvoir désinfectant, l'acide cyanurique cause une interférence négative sur cette mesure, nous devons donc augmenter la teneur en chlore libre afin de compenser. Gardons en tête que le potentiel redox (ORP) n'est pas la mesure directe de la capacité désinfectante (considérons plutôt la concentration en HOCl) ou de la teneur en désinfectant mais seulement du pouvoir d'oxydation.

Même si l'auteur travaillait à l'époque pour un manufacturier de sondes ORP les données restent valides.

Les systèmes cuivre-argent

Disinfection of Human Enteric Viruses in Water by Copper and Silver in Combination with Low Levels of Chlorine Une étude de Abad, Pinto, Diez et Bosch qui analyse l'efficacité des ions de cuivre et d'argent en présence d'un niveau réduit de chlore dans l'élimination des virus HAV, HRV, PV et de l'adénovirus. Il appert que l'ajout d'ions de cuivre et d'argent n'augmente pas de façon significative la désinfection. De plus, suite à l'ajout d'ions de cuivre et d'argent, on remarque la formation d'agrégats de virus, plus résistants que les simples virus, et ces agrégats ne se forment pas en l'absence des ions de cuivre et d'argent. L'efficacité du cuivre-argent n'est pas démontrée de façon concluante.

Il existe plusieurs systèmes Cu-Ag au Canada, par exemple les cartouches Nature2, les ioniseurs «Chlorine Saver» et cie. Il faut savoir qu'aux Etats-Unis, l'argent est considéré désinfectant seulement à partir de concentrations supérieures à 1 mg/L. Ni le cuivre ni l'argent sont approvés au Canada comme désinfectants ou oxydants. Le cuivre, lui, possède des propriétés algicides, mais au contact du chlore il s'oxyde et tache.

Selon l'Association of Analytical Chemists, afin d'être reconnu comme désinfectant approprié pour les piscines, un produit doit obtenir les mêmes résultats que 0,6 mg/L de chlore à pH 7,5 et à 25 °C, c'est à dire la destruction à 100% de 1 x 10⁴ micro-organismes/mL, (staph fécaux et le e.coli) et ce, à l'intérieur de 30 secondes.

« Technologie développée par la NASA » retorquent les fabricants. Or ce qu'ils ne disent pas c'est que cette technologie fut développée pour désinfecter l'eau à bord des vols de la mission Apollo (aucun lien avec Piscines Apollo, disons-le) et qu'aux concentrations employées, 50 à 100 ppb (parties par milliard) il fallait 8 heures pour désinfecter l'eau (comparé à quelques secondes pour le chlore). Et aucun astronaute ne baignait dans l'eau, et il n'y avait pas un apport constant de contaminants, contrairement aux piscines. Mais bon.

Le rapport de la NASA qui décrit le développement de ce système, intitulé "Development of an Electrolytic Silver-Ion Generator for Water Sterilization in Apollo Spacecraft Water Systems" est ici.

En résumé, aucun des systèmes Cu-Ag ne détruit les micro-organismes aussi rapidement que le chlore, ces systèmes ne sont ni désinfectants ni oxydants. Ni le cuivre, ni l'argent, ni les autres métaux ont leur place dans l'eau de votre piscine.

Les produits chlorés stabilisés nuisent à la desinfection

Inactivation of Naegleria gruberi Cysts by Chlorinated Cyanurates Une étude de Engel, Rubin et Sproul sur l'inactivation des kystes Naegleria gruberi par le chlore en présence d'acide cyanurique. La recherche indique que le HOCl est l'agent kysticide prédominant, et qu'aucune action kysticide n'est mesurable par les chlores cyanurés. Fait très interessant, on apprend que les chlores cyanurés nuisent à la désinfection des kystes par le chlore libre en réagissant avec eux, les rendant ainsi moins vulnérables.

Les dangers de mélanger les produits chlorés

Le chlore, un produit dangereux Un petit document qui explique la chimie derrière les différents types de chlore, stabilisés et non-stabilisés, et le danger de les mélanger. On le répètera jamais assez souvent: portez une attention particulière à l'entreposage et à la manupulation des produits chimiques et ne jamais jamais les mélanger. Boum. Et on ne fait pas pipi sur les galets.

Les produits à base de sulfate de cuivre

Copper sulfate Un petit document en anglais qui explique les avantages et les inconvénients du sulfate de cuivre.

Algicides à base de sulfate de cuivre pour piscines Un document de Santé Canada qui fait la lumière sur les algicides à base de cuivre, l'emploi d'un agent d'assainissement, et la vérification régulière de la qualité de l'eau.

Le sulfate de cuivre c'est l'ingrédient principal que l'on retrouve dans tous ces produits qui promettent une eau claire sans algues tout en réduisant la consommation de chlore, les Crystalline H₂O (MSDS) et Crystalplus de ce monde par exemple.

Or vaut mieux avoir une piscine avec des algues (qui vous indiquent que quelque chose ne va pas avec l'assainissement) qu'une eau claire traitée au CuSO₄ et possiblement impropre à la baignade. Car ce n'est pas parce qu'eau est limpide qu'elle est nécessairement désinfectée et désinfectante.

Aussi ces produits préconisent souvent un taux de chlore réduit, souvent 0,6 mg/L, or les trousses d'analyses typiques de type OTO ne mesurent pas précisément la teneur en chlore. On le répètera jamais assez souvent: vous avez un investissement de plusieurs milliers de dollars dans votre cour arrière, procurez-vous donc une trousse d'analyse professionelle DPD ou DPD-FAS de Piscines Apollo, un outil indispensable pour bien gérer son plan d'eau.

Aussi, rappellez-vous que le champ d'action du chlore est principalement l'oxydation (à 90 %) puis la désinfection (à 10 %):

Comment certains fabricants peuvent-ils alors affirmer que leurs produit « rendent le chlore totalement efficace dans sa tâche de tuer les bactéries » quand ces produits ne sont ni oxydants ni désinfectants?

Entretenir une piscine n'est pas dispendieux, contrairement aux affirmations de ces fabricants. Et ni le cuivre, ni l'argent, ni les autres métaux ont leur place dans l'eau de votre piscine.

L'effet du pH sur les toiles de vinyle

Chemicals and Vinyl L'effet du pH et du chlore sur les toiles en vinyle.

Deux facteurs influencent la durée de vie des toiles de vinyle: Le chlore libre et le pH. Et c'est ce dernier qui a la plus grande influence, un pH très acide décolore la toile, cause des plissements et étirements, et diminue la résistance à la rupture.

Concernant le pH on retient quatre points importants:

(a) un pH entre 7,0 et 7,5 n'a aucun effet dommageable sur la toile;
(b) plus le pH est inférieur à 7,0, plus il y a de d'incidences de dommages;
(c) la toile s'allège et s'étire à un pH supérieur à 7,6;
(d) plus le pH est inférieur à 7,0, plus le poids de la toile augmente.

Les dommages causés une teneur en chlore libre de 20 mg/L sont:

(a) une dégradation de la couleur: le blanc devient jaune, le bleu et le noir pâlissent et perdent leur éclat;
(b) des plissements importants.

On note que dans tous les cas (pH et chlore) la toile demeure fonctionnelle.

De tous les produits chimiques employés en piscines, seuls les galets de chlore causent des dommages à la toile, on note des décolorations importantes. On déconseille l'emploi d'acide chlorhydrique pour l'ajustement du pH (mais non de l'alcalinité), car il affecte les motifs imprimés de certaines toiles la rendant ainsi plus susceptible aux dommages par l'abrasion.

La production de chlore par électrolyse

Systèmes de production de chlore au sel Ecrit par Charles Mousseau, président de Lectranator. Une bonne explication du fonctionnement de ces appareils. Contrairement à ce que dit l'article, vous devrez quand même 'acheter, manipuler et entreposer' du chlore si vous faites des chlorinations-choc, c'est plus rapide que de demander une surproduction au générateur de chlore au sel.

Sous électrolyse les ions chlorure (Cl^-) dans l'eau salée se combinent en chlore gazeux (Cl₂) et celui-ci se dissocie en acide hypochloreux, HOCl. Après la désinfection, le HOCl redevient Cl^- et le cycle recommence. Contrairement à ce que mentionnent certains sites web, les rayons UV n'influencent en rien cette recombinaison.

La concentration des espèces chimiques ralenti la vitesse des réactions génératrices de chlore. L'ajout d'acide cyanurique dans le milieu favorise la production de chlore car celui-ci se combine rapidement au stabilisant, diminuant ainsi la concentration de chlore dissout à tout moment. Autrement dit, la production de chlore est favorisée à condition qu'il puisse se dissoudre assez rapidement dans l'eau. Le stabilisant assure que la production de chlore puisse se continuer rapidement en se combinant avec celui-ci, réduisant ainsi sa concentration. C'est un peu comme si l'on augmentait le débit de l'eau à travers la cellule, mais chimiquement.

Tables de dosages et logiciels

BleachCalc262 Petit logiciel anglais bien pratique pour calculer les dosages des produits. Mesures métriques et impériales. Il y a une erreur dans le calcul du borax, mais bon.
Nous vous proposons notre nouvelle version papier simplifiée ici (Génial! Imprimez puis plastifiez-la et joignez-la à votre trousse d'analyse ou affichez-la dans le cabanon!), notre format carte d'affaire (bilingue, découpez et conservez la version que vous voulez) ici, et une version Web ici.

L'avantage non-négligeable de la version papier c'est que vous ne dépendez pas d'un accès Internet ou d'un portable pour effectuer les calculs de dosage, vous n'avez qu'a utiliser une simple calculatrice. C'est l'idéal lorsque vous êtes au bord de la piscine!

Traitements-choc sans chlore

Le monopersulfate de potassium KHSO₅ est la composante du triple sel 2KHSO₅*KHSO₄*K₂SO₄. Ce traitement-choc sans chlore est de plus en plus populaire. C'est l'ingrédient actif que l'on retrouve dans tous ces produits qui permettent la baignade 30 minutes après l'application. C'est aussi ce qu'on appelle la «Partie B⁽¹⁾» d'un système de brome à deux étapes. Il faut rappeller qu'il s'agit d'un oxydant et non d'un désinfectant, et qu'il cause une interférence positive dans la lecture du chlore combiné.

Attention au dosage, le monopersulfate comporte un sous-produit très irritant, l'oxodisulfate de potassium, K₂S₂O₈, ce qui limite la quantité de monopersulfate que l'on peut ajouter à l'eau avant de causer l'inconfort et l'irritation des baigneurs.

On ne surdose pas le produit et on laisse mijoter avant la baignade.

Bien que dispendieux, ce produit est quand même intéressant car il oxyde les déchets organiques sans produire de chloramine.

Quelques documents intéressants (en anglais) ici et ici et en français ici.

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(1) La «partie B» d'un système au brome à deux étapes est simplement un oxydant. Cet oxydant peut être du chlore, du monopersulfate ou de l'ozone; n'importe quel de ces produits peut regénérer le brome consommé. La «partie A» est du bromure de sodium, NaBr.

Réduire l'alcalinité totale

Dans certains textes traitant de la chimie des piscines on peut lire que la façon de verser l'acide chlorhydrique a une influence sur le pH et/ou l'alcalinité totale. Ainsi, si l'on déverse l'acide en "colonnes", c'est à dire que l'on verse l'acide au complet au même endroit cette méthode aura une influence plus grande sur l'alcalinité (supposément à cause de la plus grande concentration de l'acide) et négligeable sur le pH. Inversement, en appliquant l'acide sur la surface de l'eau en entier l'effet sur le pH sera plus marqué et l'influence sur l'alcalinité sera négligeable.

Eh bien c'est tout à fait faux.

La façon de verser l'acide dans l'eau ne fait aucune différence. L'influence sur l'alcalinité totale et le pH sera le même. La quantité d'acide ajouté reste la même qu'il soit déversé en totalité en un endroit précis ou appliqué sur la surface entière de l'eau. De plus, la méthode par "colonnes" est dangereuse, l'acide étant plus lourd que l'eau celui-ci va se déposer au fond du bassin et peut endommager le revêtement (Le pH de l'eau au fond du bassin sera alors à 2,5) :

L'application de l'acide en un endroit localisé cause une baisse dramatique du pH à cet endroit mais l'effet est très temporaire. Au bout de dix minutes le pH du bassin en entier a rebondi à 0,6 de son point de départ.

Si l'acide est distribué sur toute la surface de l'eau, on observe le même changement (-0,6) du pH au bout de dix minutes.

On mentionne souvent la formation de bulles de CO₂, et ce serait ces bulles qui seraient responsables de la baisse de l'alcalinité. Mais c'est faux aussi: Pour qu'il y ait des bulles de CO₂, il faut qu'il y ait une concentration suffisante de CO₂ pour qu'il devienne insoluble. Or la solubilité du CO₂ dans l'eau à 20 °C est 1 600 mg/L. Si toute l'alcalinité d'une piscine était convertie en CO₂, sa concentration serait de l'ordre de 220 mg/L. Nous sommes très loin du 1 600 mg/L !

Bref, l'ajout d'un acide pour baisser l'alcalinité suit des règles bien précises peu importe la méthode que l'on prend pour déverser l'acide dans l'eau:

*Les ions hydrogène réagissent avec les carbonates pour former des bicarbonates:

H⁺ + CO₃^- + -> HCO₃^-

*Les ions hydrogène réagissent aussi avec les bicarbonates pour former de l'acide carbonique:

H⁺ + HCO₃^- + -> H₂CO₃

*L'acide carbonique est simplement du gaz carbonique dissout das l'eau:

H₂CO₃ <-> CO₂ + H₂O

Ce sont des réactions instantanées. Le pH est diminué étant donné la plus grande concentration d'hydrogène. L'alcalinité, elle, est diminuée parce que, dès que bicarbonate se combine à l'hydrogène il devient acide carbonique et cet espèce n'est plus considérée comme de « l'alcalinité ».

Les explications ici (document en anglais).

Attention aux produits chlorés achetés dans les grandes surfaces

Si vous pensez acheter votre hypochlorite de calcium chez Wal-Mart ou Costco, prenez bonne note que la teneur en chlore libre du produit HTH/Arch est maintenant 47% et le produit est désormais disponible en seau de 11,4 kilos.

Le produit est désormais classifié classe 9 c'est à dire "matière hors catégorie/divers" ce qui est très très différent d'une classe 5.1 , "substances oxydantes".

En 2006 la teneur en chlore libre du même produit était de 65%, donc une baisse d'efficacité de 38%. Le prix de détail n'a pas changé, lui. Le produit chloré à 65% s'appelle dorénavant "HTH Super Sock It" et celui-ci est disponible uniquement en seau de 2,27 kg.

Ma source chez HTH/Arch me dit que c'est suite aux demandes des magasins grandes surfaces qu'ils ont diminué la teneur en chlore de ces produits. Il y a un trop grand risque d'incendie et de de déflagration avec les produits plus concentrés.

Ce qui finalement vous donne un produit chloré pas très très efficace. Sa composition est disponible ici. Le fabricant doit inclure dans la recette une forte concentration de sulfate de magnésium (Sel d'Epsom)! pour hydrater le produit afin d'éliminer, ou de minimiser, la facheuse tendance d'un hypochlorite moins hydraté à s'enflammer spontanément.

Et ce qui d'emblée semble une bonne affaire ne l'est vraiment pas, le coût par mg/L (bassin de 10 000 litres) est de 0,1062 $ pour ce 47% et de 0,1146 $ pour ce 65%!

Très très dispendieux !

Finalement, comparé aux produits de meilleure qualité, la teneur en calcium de l'eau monte dramatiquement avec les produits des grandes surfaces! (L'augmentation normale de la dureté calcique avec l'hypochlorite de calcium est de 0,7 mg/L pour chaque 1 mg/L de chlore ajouté).

L'eau de Javel dans la piscine ? Certainement !

Pour ceux qui veulent tout savoir sur l'eau de Javel, unités de concentration, préparation, conservation etc, ce document de Jean-Noel Joffin et Bernard Chevalier.

Contrairement à ce que certains préposés vous diront, vous pouvez certainement vous servir de l'eau de Javel de lessive pour désinfecter votre eau de piscine. Il faut transporter les bidons, et beaucoup de bidons, car elle ne contient que 5,25% de chlore (celle pour les piscines est à 12%). Le taux de sel dans l'eau va augmenter mais c'est rien de grave. Aussi, la manipulation des nombreux bidons peut s'avérer pénible à la longue. Un liquide est aussi plus difficile à manipuler que les granules.

Finalement, la Javel se dégrade plus ou moins rapidement à la chaleur et à l'entreposage. Plus la concentration en chlore de l'eau de Javel est élevée, plus le produit est instable et se déteriore rapidement, de sorte qu'une eau de Javel moins concentrée se conservera plus longtemps qu'une eau de Javel plus concentrée:

Les dommages aux trottoirs par le stabilisant

Une étude de Ellen M. Meyer de Arch Chemicals qui montre qu'un taux élevé d'acide cyanurique (> 200 mg/L) peut causer l'effritement du ciment et des surfaces en béton. J'ai rencontré Ellen Meyer à plusieurs reprises et je reste impressionné par ses connaissances sans fond de la chimie de l'eau et de sa capacité à expliquer clairement les concepts les plus obscurs.

Le stabilisant (acide cyanurique) est breveté

Le brevet sur l'utilisation de l'acide cyanurique pour empêcher la destruction du chlore par les rayons solaires. Il est mentionné dans ce document que son mode d'action est «inconnu» (!) mais l'on pense que l'acide cyanurique forme un lien stable avec les hypochlorites et que l'énergie radiante absorbée par les hypochlorites est transférée à la partie cyanurique de l'espèce pour ensuite être dissipée en chaleur au lieu de décomposer les hypochlorites. Document en anglais.

Le pH+ ou le bicarbonate de soude ?

On me demande souvent quelle est la différence entre le « pH+ » et le bicarbonate de soude. Est-ce que ce sont les mêmes produits? Peut-on remplacer l'un par l'autre?

Voici: Le bicarbonate de soude est habituellement employé pour augmenter l'alcalinité totale de l'eau. C'est en fait de la « Petite Vache », le même produit que l'on retrouve en épicerie ou dans les grandes surfaces et le même produit que celui employé dans les gâteaux, («qualité alimentaire» ou «food grade» en anglais) la seule différence c'est que celui pour les gâteaux est moulu un peu plus finement. Acheté en grande quantité, il est plus économique de se le procurer chez votre pisciniste. La fiche signalétique du bicarbonate de soude est ici.

En solution de 1%, le bicarbonate a un pH de 8,4. Il aura tendance a faire augmenter le pH d'une eau dont le pH est inférieur à 8,4 et a faire diminuer le pH d'une eau dont le pH est supérieur à 8,4. Aussi, plus le pH de l'eau est éloigné de 8,4 plus grande sera l'effet du bicarbonate sur le pH.

Une eau dont le pH se situe dans la plage recommandée (7,2 à 7,8) verra son pH peu influencé par l'ajout de bicarbonate. Mais de façon plus importante, c'est l'alcalinité totale courante de l'eau qui déterminera les impacts sur le pH, de sorte qu'une eau dont l'alcalinité totale est faible verra son pH bondir, et inversement une alcalinité dite «normale» (entre 80 et 120 mg/L) modérera les changements de pH.

Bref, le bicarbonate augmente l'alcalinité totale de l'eau et a une très légère influence sur le pH dans une eau de piscine dite «normale».

Le pH+, c'est du carbonate de soude, et en solution de 1% celui-ci à un pH de 11,4. Etant donné ce pH élevé il aura tendance a augmenter le pH de l'eau d'une façon plus significative que le bicarbonate.

Aussi, le pH+ augmentera de façon plus importante (55,8% de plus) l'alcalinité totale de l'eau comparé au bicarbonate. Brève explication ici.

En résumé:

• Si vous devez augmenter l'alcalinité totale alors que le pH est bon alors utilisez le bicarbonate (jamais plus que 1,8 kg dans 75 m3 d'eau à la fois!)
• Si vous devez augmenter le pH alors que l'alcalinité totale est bonne utilisez le pH+ (ou le borax qui lui n'a aucune influence sur l'alcalinité carbonatée!);
• Si vous devez augmenter le pH et l'alcalinité totale (comme lors de la mise en route de la piscine en début de saison) utilisez alors le pH+.
• 
  

Ou, présenté autrement:

	pH bas	pH normal	pH élevé
alcalinité faible	pH+	bicarbonate	acide
alcalinité normale	pH+ ou borax		acide
alcalinité élevée	borax	acide et strippage de CO2*	acide et strippage de CO2*

*Strippage de CO₂ signifie de remuer l'eau par les jets, les buses de refoulement, ou de toute autre façon afin de favoriser le dégazage de CO₂. Un peu comme brasser une cannette de boisson gazeuse: On évacue le gaz carbonique . . . ce qui fait monter le pH. Attention! Avant de brasser l'eau vous devez baisser le pH à 7,0 et le maintenir à ce niveau constamment en ajoutant de l'acide (acide sec ou chlorhydrique). Mesurez régulièrement l'alcalinité totale tout au long du traitement et arrêter l'ajout d'acide lorsque l'alcalinité sera au niveau souhaité, puis arrêter le brassage lorsque le pH sera au niveau souhaité. Plus l'eau sera brassée vigoureusement plus rapide sera la baisse d'alcalinité totale.

On demeure prudent lors de l'ajout des produits dans l'eau, pas trop à la fois, on laisse mijoter puis on refait les analyses.

L'oxygène actif au Canada

En Europe on emploie régulièrement le peroxyde d'hydrogène (« oxygène actif ») comme oxydant, on me demande si j'ai de l'information additionnelle sur le H₂O₂.

Voici. Au Canada, le peroxyde d'hydrogène est vendu en pharmacie en concentration de 3% comme antiseptique et en concentration plus élevée (9 %) dans la section coloration. C'est un agent à la fois oxydant et réducteur. Son utilisation principale par contre est comme agent oxydant.

La lecture de la fiche signalétique du peroxyde 30% nous indique qu'il faut être prudent lors de sa manipulation. En effet, il peut causer des brûlures graves, la perte de la vision, la perforation du système digestif et des bronchites chroniques.

On le retrouve dans le produit «Bioguard SoftSwim Clarifier C» en concentration de 27,5 %.

Le peroxyde en concentration de 3% est efficace pour nettoyer les blessures mais c'est une action plutôt mécanique qu'antiseptique: la décomposition du peroxyde par la catalase, un enzyme, produit beaucoup d'oxygène, et ce sont ces bulles d'oxygène qui nettoient les plaies. La réaction est la suivante:

2H₂O₂ -> 2H₂O + O₂

A noter qu'aux concentrations usuelles de 3% le peroxyde n'est pas un désinfectant très puissant. Or 3%, c'est 30 000 mg/L, et le dosage usuel pour les piscines est de l'ordre de 30 mg/L. Son emploi en piscine commedésinfectant n'est donc pas idéal! De plus, il se dissipe très vite dans l'eau et n'offre pas d'action rémanente.

Comme agent reducteur, le peroxyde possède un potentiel d'oxydation supérieur au chlore et donc va réduire le chlore libre en simple ion chlorure. La réaction est la suivante:

H₂O₂ + OCl^- -> H₂O + O₂ + Cl^-

Autrement dit, il réduit la teneur en chlore libre de l'eau et la laisse sans aucune capacité désinfectante. Les seuls systèmes compatibles avec le peroxyde d'hydrogène demeurent les systèmes UV et le biguanide polymérique (le PHMB, un agent d'assainissement non approuvé et non disponible au Canada). Ce dernier n'étant pas oxydant, il nécessite l'adjonction d'un oxydant comme le peroxyde.

En résumé, son unique application en piscine demeure comme oxydant: Un peu comme le monopersulfate il oxydera les déchets organiques sans produire (ni détruire) les chloramines.

Finalement l'équivalence de volume vs pourcentage est celle-ci:

Attention aux galets de chlore laissés dans l'écumoir!

Un de mes clients me demandait récemment mon opinion sur cette pratique courante de laisser un galet de chlore dans l'écumoir. J'ai retrouvé ce document (en anglais) dans mes archives.

Il montre les changements de pH de l'eau du bassin dans les minutes qui suivent l'ajout de différents agents de chloration. C'est très interessant:

Pour l'hypochlorite de sodium, trois sondes pH ont été installées dans une piscine-test: Une sonde à 15 cm sous la surface de l'eau, une sonde à 1 m de la surface de l'eau et une dernière à 15 cm du fond du bassin. Avec la filtration en marche, 3,76 litres d'hypochlorite de sodium ont été ajoutés au dessus de la sonde supérieure. Le graphique suivant montre le temps requis afin que le produit influence le pH (c'est la différence entre la sonde supérieure "TOP" et celle du milieu "MIDDLE") et la propagation du produit vers le bas du bassin (c'est la différence entre la sonde du milieu "MIDDLE" et la sonde inférieure "BOTTOM"). Le produit a été circulé dans le bassin en entier par la filtration ce qui a minimisé son impact sur le pH.

Au bout de 35 minutes le pH indiqué par les différentes sondes était le même, indiquant un mélange complet.

Pour l'hypochlorite de calcium, trois sondes pH ont été installées dans une piscine-test: Une sonde à 15 cm sous la surface de l'eau, une sonde à 1 m de la surface de l'eau et une dernière à 15 cm du fond du bassin. Avec la filtration en marche, 4 kilos d'hypochlorite de calcium ont été ajoutés au dessus de la sonde supérieure. Le graphique suivant montre le temps requis afin que le produit se dissout et influence le pH (c'est la différence entre la sonde supérieure "TOP" et celle du milieu "MIDDLE") et la propagation du produit vers le bas du bassin (c'est la différence entre la sonde du milieu "MIDDLE" et la sonde inférieure "BOTTOM"). Le produit a été circulé dans le bassin en entier par la filtration ce qui a minimisé son impact sur le pH.

Au bout de 7 à 8 minutes le pH indiqué par les différentes sondes était le même, indiquant une dissolution et un mélange complets.

Pour un galet de chlore lent «trichlor», trois sondes pH ont été installées dans une piscine-test: Une sonde au fond du bassin "BOTTOM OF POOL", une sonde à la buse de refoulement "WALL RETURN", et une dernière à 10 cm en aval du chlorinateur "BY FEEDER". Un clapet anti-retour a été installé entre le chlorinateur et le filtre. Avec la filtration en marche le fond du bassin (sonde BOTTOM OF POOL) n'est pas affecté par une baisse du pH, la sonde à la buse de refoulement "WALL RETURN" indique une chute du pH de l'ordre de 0,2 et la sonde en aval du chlorinateur "BY FEEDER" indique une baisse de pH de 0,7.

Lorsque la filtration est arrêtée, le pH au chlorinateur "BY FEEDER" chute à 3,2 à l'intérieur de 2 minutes et y demeure jusqu'au redémarrage de la filtration.

Lorsque la filtration est redémarrée, la sonde au chlorinateur "BY FEEDER" indique de nouveau un pH de 0,7 inférieur au pH de l'ensemble de l'eau, et ce à l'intérieur de 15 secondes, et la buse de refoulement est affectée par le passage de la solution acide pour environ 15 secondes, la sonde "WALL RETURN" indiquant une baisse de pH de l'ordre de 0,7.

Afin d'empêcher les dommages à l'équipement il faut donc s'assurer que la filtration n'est jamais arrêtée lorsqu'on laisse un galet dans l'écumoir !

Optimizer, Supreme et Cie

BioGuard Optimizer , ProTeam Supreme et cie. sont différents produits qui promettent une eau plus douce, plus claire, sans algues, et une stabilisation du pH.

L'ingrédient actif dans tous ces produits est le tetraborate de sodium, aussi connu sous le nom de borax. Vous trouverez le borax de marque "20 Mule Team" dans sa grosse boîte verte au Wal-Mart près de chez vous dans la section des produits pour la lessive. En date du 27 avril 2007, la boîte de 2 kg coutait 4,97 $CAN. Le borax dans l'eau augmente le pH (vous devrez le contrôler lors de l'ajout de borax) et forme un tampon complémentaire aux tampons acide carbonique/bicarbonates et acide cyanurique/anions cyanuriques, contribuant ainsi au maintien du pH. Il empêche aussi la croissance des algues (mais n'est pas algicide).

Le tetraborate de sodium réagit avec le CO₂ dissout dans l'eau pour former du carbonate de soude et du bicarbonate de soude. C'est cette baisse du CO₂ qui inhibe la croissance des algues. Il décompose les halogénures présentes dans l'eau, en majorité du chlorure de sodium, NaCl, pour produire des halogènes libres. Finalement, le tetraborate de sodium augmente la solubilité des sels dans l'eau, ce qui peut expliquer pourquoi l'eau traitée ainsi semble remarquablement limpide.

Une lecture interessante à ce sujet est ce brevet décrivant un savant mélange de tetraborate de sodium et d'hypochlorite de calcium. La recette magique a comme but de stabiliser le pH, d'augmenter la disponibilité en chlore libre, de réduire la calcification, de réduire la turbidité temporaire associée à l'ajout d'hypochlorite de calcium, et de réduire sa fâcheuse tendance à s'enflammer spontanément.

Bref, le borax ajouté à l'eau forme l'acide borique, aussi appellé borates, et c'est spécifiquement ce composé qui donne à l'eau ces propriétés.

Or il faut beaucoup beaucoup de borax pour peu de borates.

Si vous en voulez dans votre piscine, la concentration de borates recommandée est de 50 mg/L. Notez que le borax 20 Mule Team est plus hydraté que les Optimizer et Cie. ce qui explique pourquoi il vous faut plus de borax 20 Mule Team que d'Optimizer. Et avec le 20 Mule Team, vous devrez contrôler le pH car il grimpe énormément. Le dosage de borax et de pH- n'est donc pas pour tout le monde.

La quantité requise pour augmenter de 50 mg/L la teneur en borates dans 10 000 litres d'eau est 4 409 grammes (l'explication ici) de borax 20 Mule Team. Il vous faudra moins d'Optimizer, précisément 2,2 kg (le fabricant indique 2 kg, comme quoi les fractions se perdent dans la conversion des mesures impériales).

Mais les avantages non-négligeables du Optimizer et Cie. sont qu'ils ne demandent pas d'adjonction de pH- (car ils contiennent aussi de l'acide borique), le dosage est beaucoup plus facile, il y a moins de risques d'erreur, et c'est plus économique que la combinaison borax/pH- au Canada:

Tout compte fait, l'Optimizer demeure la meilleure option.

Allez voir Gérald Hamel chez Piscines et Spas Alain Rioux à St-Eustache pour votre Optimizer. Gérald Hamel est un des rares pisciniers à posséder une trousse d'analyse titrimétrique pour les borates, alors le déplacement en vaut certainement la peine.

Combien de chlore pour ma piscine ?

Je reçois un courriel cette semaine de Simon de Deux-Montagnes me demandant quelle quantité de chlore utiliser dans sa piscine. Il trouve que sa piscine a consommé beaucoup de chlore la saison dernière, et que ça lui a coûté cher en chlore.




C'est LA question qui nous est le plus souvent demandée !

La méthode suivante, en quatre étapes simples et faciles, vous explique comment évaluer la quantité exacte de chlore qu'il faut pour votre piscine. Et vous découvrirez l'avantage incontestable d'investir dans une bonne trousse d'analyse. Et vous allez probablement économiser beaucoup sur le chlore. L'exercise en vaut la peine.

ETAPE 1 D'abord, vous devez connaître le volume d'eau, en litres, de votre piscine (par exemple, une «18 pieds» contient environ 27 000 litres d'eau) . Ce sera important dans le calcul du dosage. Les formules sontici.



ETAPE 2 Ensuite, il faut savoir que dans les piscines extérieures traitées au chlore nous ajoutons de façon ponctuelle de l'acide cyanurique (produit chimique aussi connu sous le nom de «stabilisant») afin de minimiser la destruction du chlore par les rayons solaires.

Pas de stabilisant dans l'eau et vous devrez ajouter du chlore à tous les jours, ce qui est (a) anormal et (b) dispendieux. Si vous n'avez pas de stabilisant dans l'eau, ajoutez-en 40 mg/L. Le dosage est ici.

Avec du stabilisant dans l'eau le chlore «durera» plusieurs jours. Mais le stabilisant, à trop fortes doses peut nuire, et même bloquer complètement l'efficacité du chlore.

Donc, afin de maintenir le pouvoir désinfectant du chlore, il faut ajuster la quantité de chlore libre requis en fonction de la teneur en stabilisant. (Une teneur élevée en stabilisant demandera une plus grande quantité de chlore pour le même pouvoir désinfectant qu'une piscine ayant peu de stabilisant).

Vous vous procurez une bonne trousse d'analyse professionnelle et vous mesurez la teneur en stabilisant. Sachez qu'en début de saison vous devrez laisser l'échantillon atteindre les 20 °C pour une lecture précise.

La quantité minimale de chlore libre à garder dans l'eau en tout temps est 8 % de la teneur en stabilisant et le maximum est 12 %:

Si vous mesurez 40 mg/L de stabilisant dans votre piscine par exemple, il vous faudra garder (40 x 0,08 que l'on arrondi à . . .) 4 mg/L de chlore libre dans l'eau en tout temps, jamais moins. Jamais. Et le maximum (40 x 0,12 que l'on arrondi à . . .) 5 mg/L.

Mais 4 mg/L de chlore libre, on ajoute ça comment à l'eau ?



ETAPE 3 Vous consultez la notice du fabricant sur votre seau de produit chloré pour déterminer la teneur en chlore libre du produit (ce qui peut être différent du «pourcentage de matière active», la différence est expliquée ici). Notez-le. Par exemple, mon seau ici m'indique 70%:

ETAPE 4 La formule pour doser précisément le chlore est la suivante:

Vous faites le calcul. Pour une piscine faisant 60 000 litres et contenant 40 mg/L de stabilisant par exemple, il faut un minimum de 4 mg/L et un max de 5 mg/L de chlore libre dans l'eau, c'est à dire:

429 grammes de votre produit pour atteindre le maximum. Si vous dépassez le maximum ce n'est pas grave.

Vous pouvez simplifier les choses en vous disant qu'il faut environ 86 grammes pour 1 mg/L (429 ÷ 5), vous pesez 86 grammes de votre produit et vous vous trouvez une cuillère à mesurer qui contient ce volume (ce sera environ 1/3 tasse pour cet exemple). Ce sera cette tasse, et non la grosse tasse bleue incluse avec le seau de produit chloré, que vous vous servirez pour doser le chlore.




Le premier jour vous ajoutez 429 grammes de votre produit, vous laissez mijoter puis vous mesurer le chlore libre avec votre trousse d'analyse. Elle indique 5 mg/L. Vous êtes au maximum. Youppi. On ajoute rien.


Le deuxième jour vous mesurez le chlore libre avec votre trousse d'analyse. Elle indique 4,4 mg/L. Vous êtes encore au dessus du minimum. Youppi.


Le troisième jour votre analyse indique 4,0 mg/L. Vous êtes au minimum. Vous ajoutez donc ce qu'il faut pour vous rendre au maximum, c'est à dire 1 mg/L, ou 86 grammes de votre produit (souvenez-vous du calcul ci-haut). C'est facile à mesurer parce que vous avez déterminé que 86 grammes c'était 1/3 de tasse. En passant, 86 grammes de produit chloré c'est environ 0,39 $ CAN.

C'est aussi simple que ça.

Ajouter du chlore à une piscine c'est comme faire le plein en voiture, vous n'ajoutez que ce que vous avez besoin pour vous rendre au maximum, tout surplus étant inutile et dispendieux.

Le secret c'est une bonne trousse d'analyse et un bon dosage. Point.

Courriel d'un lecteur sur la teneur en chlore libre

Un lecteur assidu de Deux-Montagnes, M. Painchaud, nous écrit: «Sur votre chaudière de chlore c'est marqué 70% hypochlorite de calcium et 70% teneur en chlore actif. Sur la mienne c'est marqué 65% hypochlorite de calcium et 65% teneur en chlore actif. Je comprends pas pourquoi c'est pas 100% teneur en chlore actif parce que 65% = 65% et 70% = 70%.»




Oui et non, voici: Le «65% hypochlorite de calcium» est le pourcentage de matière active. Par exemple, si vous pesez 100 grammes de votre hypochlorite sur une balance, il y aura 65 grammes de véritable hypochlorite, et 35 grammes d'ingrédients inertes. (Dans le cas de votre hypochlorite ce sont des sels solubles hydratés).

La teneur en chlore libre est la mesure de la capacité oxydante et désinfectante de votre produit. Cette mesure, exprimée en pourcentage, est relative au chlore gazeux qui lui, par convention, est fixé à 100%. Votre hypochlorite de calcium, avec sa teneur en chlore libre de 65% possède 65% de la capacité désinfectante du chlore gazeux, à masse égale.

À titre d'exemple, imaginons une piscine dont le taux de chlore libre est 1 mg/L suite à l'ajout d'un kilo de chlore gazeux; cette piscine aurait un taux de chlore libre de 0,65 mg/L si nous avions ajouté à la place un kilo de votre hypochlorite de calcium.

Autrement dit, c'est l'efficacité du produit comparé au chlore gazeux, toujours à masse égale.

Mais cela n'explique pas pourquoi 65% de matière active est 65% efficace et que 70% de matière active est 70% efficace. Nous devons creuser un peu plus.

Les chimistes se sont entendus pour que l'on exprime la teneur en chlore libre des produits chlorés relativement au chlore gazeux. Regardons ce qui se passe quand nous ajoutons du chlore gazeux à l'eau. L'équation est la suivante:

Cl₂ + H₂0 -> HOCl + HCl

Le chlore gazeux ajouté à l'eau donne de l'acide hypochloreux et et de l'acide chlorhydrique.

Mais regardez bien, il y a deux atomes de chlore.

La réaction entre le chlore gazeux et l'eau implique deux atomes de chlore et produit une seule molécule de HOCl, l'espèce chimique responsable de l'oxydation et de la désinfection. On pourrait dire alors que le chlore gazeux est efficace à 50% (2 atomes chlore pour une molécule de HOCl) mais par convention elle a été fixé à 100%, deux fois plus.

Si l'on s'entend pour comparer l'efficacité des autres produits au chlore gazeux, et étant donné que cette mesure d'efficacité est basée sur la masse (souvenez-vous de l'exemple ci-haut, le kilo de chlore gazeux comparé à votre kilo d'hypochlorite), il faut multiplier par deux la masse des atomes de chlore sur la masse totale de votre molécule d'hypochlorite.

Ou imaginez un biscuit aux pépites de chocolat: Nous allons diviser la masse de toutes les pépites de chocolat par la masse du biscuit en entier, puis nous multiplirons cette proportion par deux, selon la convention. Nous aurons à ce moment la teneur en chocolat du biscuit comparée disons à une palette de référence 100% double-chocolat.

La formule chimique de l'hypochlorite de calcium est la suivante:

Ca(OCl)₂

La molécule est formée d'un atome de calcium, de deux atomes d'oxygène et de deux atomes de chlore. Sa masse moléculaire est de 142,9828 comme le démontre le tableau suivant:

Les deux atomes de chlore pèsent ensemble 70,9060, ce qui représente 49,59 % de la masse totale de la molécule d'hypochlorite (70,9060 ÷ 142,9828).

Reste à multiplier par 2 selon la convention : 49,59 % * 2 = 99,18 % . . . ce qui se rapproche du 100%.

Ce qui explique pourquoi l'hypochlorite 65% « pur » aura 65% d'efficacité et que l'hypochlorite 70% « pur » aura 70% d'efficacité, c'est qu'il y a presque 100% (99,18%) de chlore libéré dans l'eau avec ce produit.

. . . Ouf!

Courriel à propos des galets de chlore

Louis de Lachine nous écrit: «{...}Par galets de chlore je suppose que vous voulez dire les pucks. Dans votre section sur comment mesurer le chlore vous dites "L'usage régulier de ces produits augmente dramatiquement la teneur en stabilisant de l'eau. On atteint le maximum (60 mg/L) rapidement, le chlore n'est plus efficace, et on se retrouve devant une prolifération d'algues en plein mois de juillet!" Moi j'ai des pucks et j'ai des algues qui commencent en août. Je pense que c'est un problème de trop de stabilisant comme vous dites. Mais y a combien de stabilisant dans une puck? Combien c'est trop? J'ai une 27 pieds. Merci. »




Bonjour! Votre piscine de 27 pieds contient environ 65 000 litres d'eau.

Il faut savoir que chacun de vos galets de chlore (aussi appellés «trichlor») de 200 grammes contient 45,7% de chlore (que l'on doit multiplier par deux, voir ci-haut) et 54,2% de stabilisant (aussi appellé «acide cyanurique»). Pour arriver à ces chiffres, nous devons d'abord regarder la composition chimique du stabilisant puis celle du galet de trichlor en entier.

Sa formule chimique est la suivante:

C₃N₃O₃

La molécule de stabilisant est formée de trois atomes de carbone, de trois atomes d'oxygène et de trois atomes d'azote. Elle est en forme d'anneau, ce qui la rend très robuste et très stable :

Comme le démontre le tableau suivant, la masse moléculaire de l'acide cyanurique est 126,0513:

Le trichlor est composé de stabilisant (C₃N₃O₃) et de chlore:

Autrement dit, il y a trois molécules de chlore attachés à la molécule de stabilisant, un peu comme ceci:

La masse moléculaire du trichlor est 232,4104.

Le stabilisant forme donc 54,2% (126,0513 ÷ 232,4104) de la masse du galet de trichlor. Or, le galet pèse 200 grammes, il contient donc 108 grammes de stabilisant.

Dans votre piscine de 65 000 litres, chaque galet de trichlor fournira donc:

108 grammes ÷ (65 000 litres ÷ 1 000) = 1,7 mg/L de stabilisant.


De la même façon, la masse du galet est formée à 45,7% (106,3590 ÷ 232,4104) de chlore. Selon la convention, nous devons multiplier ce chiffre par deux pour avoir la teneur en chlore libre comparée au chlore gazeux. Chaque galet fournit donc (45,7 x 2) 91,6% de chlore actif. Or, le galet pèse 200 grammes, il fournit donc 183,2 grammes de chlore.

Dans votre piscine de 65 000 litres, chaque galet de trichlor fournira :

183,2 grammes ÷ (65 000 litres ÷ 1 000) = 2,8 mg/L de chlore.

Si l'on suppose une consommation de deux galets par semaine, l'eau atteindra la teneur maximale en stabilisant (60 mg/L) dans 17 à 18 semaines. Vous devrez donc vidanger une partie de l'eau, ou passer à un produit chloré non-stabilisé (les hypochlorites de calcium, lithium ou sodium).


Pour une piscine de 15 pieds nous avons, pour chaque galet:

108 grammes ÷ (20 000 litres ÷ 1 000) = 5,4 mg/L de stabilisant,
183,2 grammes ÷ (20 000 litres ÷ 1 000) = 9,2 mg/L de chlore,

...et atteignons le maximum en stabilisant à au bout de 11 semaines environ.


Finalement, remarquez que le rapport entre l'apport de chlore et l'apport de stabilisant restent le même peu importe le volume de la piscine:

65 000 litres: 1,7 mg/L de stabilisant ÷ 2,8 mg/L de chlore = 0,6
20 000 litres: 5,4 mg/L de stabilisant ÷ 9,2 mg/L de chlore = 0,6

Ce qui veut dire que pour chaque mg/L de chlore que fournit un galet de trichlor, il fournit aussi 0,6 mg/L de stabilisant.

En terminant, vous trouverez ici un guide fort bien fait sur la sur-stabilisation des bassins extérieurs.

Précisions sur le stabilisant

On me demande davantage d'explication sur le stabilisant, à savoir comment ce fait-il que le chlore soit moins efficace en présence de stabilisant.

De façon très simplifiée, c'est que le stabilisant «retient» le chlore, et au besoin le relâche, et c'est précisément cette regénération qui le rend moins actif, car la réaction n'est pas instantanée, et l'action de désinfection et d'oxydation dépend des concentrations instantanées des espèces impliquées.

Présenté autrement, imaginons une piscine, avec de l'eau contenant du stabilisant:

Le stabilisant dans l'eau se combine en partie avec le chlore libre pour former ce que l'on appelle des isocyanurates chlorées. Aussi, l'ajout d'un chlore stabilisé à l'eau va produire, au bout de quelques transformations, du chlore libre et du stabilisant. Il y a un équilibre entre le chlore libre (disponible immédiatement pour la désinfection) et les isocyanurates (simplement du chlore «en réserve» imbriqué dans la molécule de stabilisant). C'est la raison que le taux de chlore libre doit dépendre du niveau de stabilisant: Une certaine partie du chlore va s'imbriquer dans la molécule de stabilisant et ne sera pas disponible instantanément pour la désinfection, une autre partie le sera.

Ajoutons maintenant les déchets organiques et l'effet des rayons solaires:

Les espèces désinfectantes HOCl (aussi appellé «chlore libre» et «acide hypochloreux») seront consommées lors de la désinfection, et les rayons solaires iront scinder les espèces HOCl et OCl^-. Il n'y a plus d'équilibre entre les systèmes:

L'équilibre se refait, les espèces HOCl sont regénérées à partir des isocyanurates, mais la réaction n'est pas instantanée, or les réactions de désinfection et d'oxydation dépendent de la concentration instantanée des espèces chimiques:

Le lien qui unit le chlore (Cl) au stabilisant est plus robuste que le lien qui l'unit à l'espèce OH (acide hypochloreux HOCl), c'est pourquoi le chlore peut mieux résister aux rayons UV. Aussi, le stabilisant absorbe une certaine partie des UV (voir son brevet, ci-haut). A noter aussi que le stabilisant est réparti de façon égale dans l'eau, ce n'est pas un film protecteur à la surface de l'eau, mais bien une molécule répartie dans l'eau entière. (Certains sites mentionnent qu'il n'est qu'en surface, ou à quelques centimètres de la surface de l'eau).

Fiches signalétiques Bioguard

Simplement en guise de référence, les fiches signalétiques des produits Bioguard (Bioguard MSDS) sont ici. La compagnie les a retirées de leur site web. Téléchargez l'index d'abord.

Petit résumé sur les différents agents de chloration

Voici un tableau résumant les caractéristiques (pourcentage de matière active, teneur en chlore libre, pH, réaction) des différents agents de chloration.

Traitement-choc

Une question de Sarah : "Comment ca marche les traitements-choc des piscines? "



Bonjour! Je ne comprends pas trop le sens de votre question. S'agit-il de savoir comment effectuer un traitement-choc (le dosage du chlore), ou s'agit t-il de la chimie derrière les traitements-choc à savoir, la formation et l'élimination des chloramines, la chlorination au point de rupture etc ?

Je vais opter pour la première hypothèse, et si ce n'est pas le cas alors écrivez-nous de nouveau.

La chlorination-choc a pour but d'éliminer le chlore combiné. Deux «méthodes» sont utilisées. La première c'est d'acheter ces petits sacs de chlore et de les ajouter à l'eau de piscine. C'est une option finalement très dispendieuse, compte tenu que (a) le dosage du chlore n'est pas précis (b) vous en avez déjà, du chlore (c) le «traitement-choc» en soi n'est pas un produit que l'on achète mais une action que l'on effectue (d) c'est une surchlorination effectuée tout à fait à l'aveugle.

La façon la plus économique et la plus précise d'effectuer un traitement-choc, c'est d'abord de mesurer la teneur en chlore combiné, ce que permettent les meilleures trousses d'analyses. Celle-ci par exemple va mesurer le chlore libre et combiné avec une précision de 0,2 mg/L.

C'est seulement si vous mesurez du chlore combiné que vous devez effectuer une traitement-choc. Il n'a donc pas lieu d'effectuer un traitement-choc à toutes les semaines !

Vous multipliez par 10 la teneur en chlore combiné: c'est la quantité de chlore libre requis pour le traitement-choc.

Par exemple, votre analyse révèle un niveau de chlore combiné de 0,4 mg/L. Vous devez ajouter 4 mg/L de chlore.

Par exemple, pour une piscine de 27 000 litres, et en employant un produit dont la teneur en chlore libre est 65%, la quantité précise à utiliser sera:

Environ 2/3 de tasse, ce qui est très peu comparé à la quantité contenu dans ces petits sacs. C'est un dosage précis et surtout, économique (cette dose coûte $0,75 CDN!).

Une autre excellente raison d'investir dans une trousse d'analyse professionnelle!

L'alcalinité totale

Mais qu'est-ce que cette alcalinité totale qu'on l'on mentionne sans arrêt ?

L'alcalinité, c'est la mesure de la capacité de l'eau à résister aux changements de pH. En termes un peu plus techniques, c'est la mesure des carbonates et bicarbonates dans l'eau.

Il est important de maintenir le pH dans une plage assez précise (7,2 à 7,8) afin d'assurer le confort des baigneurs et l'efficacité de la désinfection. C'est pourquoi l'alcalinité est importante, sans elle, le pH varie trop et l'on ne pourra pas assurer le confort et la désinfection.

Une eau dont l'alcalinité est faible verra son pH varier énormément suite à l'ajout de produits chimiques et aux pluies par exemple.

A l'opposé, une eau dont l'alcalinité est trop élevée sera trouble et entartrante, ce qui favorisa l'apparition de dépots de calcium. Le pH aura aussi tendance à grimper et sera difficile à corriger.

L'alcalinité totale est comme le régulateur de vitesse dans les autos (le «cruise control») mais pour le pH. Il est donc important de maintenir l'alcalinité de l'eau à l'intérieur d'une plage précise, 80 à 120 mg/L, mais certaines situations pourront exiger un niveau à l'extérieur de ces normes. Aussi, on ajuste l'alcalinité selon le type de chlore que l'on emploie: Les galets de trichlor, de nature très acides, demanderont une alcalinité plus élevée que faible, l'hypochlorite de sodium (l'eau de Javel), très alcaline, demande une alcalinité plus faible qu'élevée.

Pour augmenter l'alcalinité de l'eau on y ajoute du bicarbonate de soude (NaHCO₃), et pour la diminuer, de l'acide.

Les réactions chimiques qui font en sorte que l'alcalinité modère les changements de pH sont intéressantes.

L'ajout d'un acide
Il faut savoir qu'un acide libère ses atomes d'hydrogène (H⁺) dans l'eau. La réaction qui neutralise l'addition d'un acide est celle-ci:

L'alcalinité de l'eau transformera l'acide en eau et en gaz carbonique. Autrement dit, plus le pH est bas plus il y aura production de CO₂. La réaction est la même lorsque vous mélangez du vinaigre (un acide) au bicarbonate de soude, il y a formation de bulles, c'est du gaz carbonique. Faites-en l'expérience à la maison. C'est ce qui fait lever les gâteaux. En fait, ce qu'on appelle la poudre à pâte est simplement un mélange d'acide sec et de bicarbonate de soude, au contact d'un liquide ces deux substances se mélangent et libèrent du CO₂.

Il y aura toujours un déséquilibre entre l'eau d'une piscine et l'atmosphère, la piscine ayant un taux artificiellement élevé de gaz carbonique. Les deux systèmes chercheront l'équilibre, il y aura dégazage de CO₂ de la piscine vers l'atmosphère afin de réquilibrer le tout. (Un peu comme une boisson gazeuse que l'on laisse sur le comptoir -- le lendemain il n'y a plus de bulles). Il est donc un peu normal que le pH de l'eau des piscines tende à grimper plus ou moins rapidement.


L'ajout d'une base
Une base (ou un alcalin) dans l'eau libère ses hydroxydes (OH^-). La réaction qui neutralise l'addition d'une base est celle-ci:

L'alcalinité de l'eau transformera la base en eau et en carbonates. Autrement dit, plus le pH sera élevé, plus il y aura de carbonates dans l'eau. Et c'est le surplus de carbonates qui rendra l'eau trouble et favorisera l'apparition de tartre, car les carbonates se combineront au calcium (Ca²⁺) pour former du carbonate de calcium (CaCO₃).

Les Tums sont une excellente source de carbonate de calcium en passant.

Il importe de trouver un équilibre entre le taux de calcium, l'alcalinité et le pH afin que l'eau ne soit ni entartrante ni corrosive. Ce sera le sujet de notre prochaine capsule.

L'indice de saturation Langelier, thème et variations

Ou, qu'est-ce que les piscines mangent en hiver?


D'abord, répondons à la question ci-haut. Qu'est-ce les piscines mangent? ...Eh bien, c'est le calcium, bien sûr! Et qu'est-ce qu'elles régurgitent? ...le calcium, aussi! En effet, à part l'assainissement, c'est le calcium, ou précisément la gestion du calcium, qui demeure l'enjeu principal avec les bassins récréatifs.

Trop de calcium dans l'eau et nous aurons une eau turbide, les canalisations du chauffe-eau vont s'entartrer et se boucher. Pas assez, et ce sont les surfaces en béton, le coulis qui vont se désagréger. Il faut trouver le parfait équilibre, qui fera en sorte que l'eau ne déposera pas de tartre (aussi appellé carbonate de calcium, CaCO₃) et ne dissoudra pas les surfaces en ciment.

A fil du temps, plusieurs personnes ont proposé des formules mathématiques qui tentent de déterminer cet équilibre: Hamilton, Langelier, Larson, Leroy, Ryznar, Bartier pour en nommer quelques-uns. En Europe on mentionne souvent la Balance de Taylor.

La formule proposée par Wilfrid Langelier (1925-1974) est sûrement la plus populaire. En 1936, il écrit son fameux "The Analytical Control of Anticorrosion Water Treatment" dans lequel il propose cette formule mathématique qui détermine le pH de saturation du carbonate de calcium dans l'eau.

La théorie veut qu'au pH de saturation il y aura juste assez de carbonate de calcium dans l'eau pour qu'il se dépose, sur les parois des canalisation, un mince film protecteur. Sans ce film protecteur il y a risque de corrosion/érosion car les surfaces métalliques sont exposées.

Pour créer sa formule, Langelier considéra plusieurs paramètres chimiques : la température, le pH, la dureté calcique, l'alcalinité carbonatée et les solides dissous totaux (TDS). Le résultat obtenu par sa formule nous indique si l'eau est équilibrée (ni corrosive ni entartrante) ou non (corrosive ou entartrante).

En passant, il n'a jamais été question de piscines et/ou de spas dans son traité.

Ce qu'est l'indice de saturation Langelier:

• Un calcul de la capacité de l'eau à dissoudre ou à déposer du carbonate de calcium;
• Une probabilité que l'eau devienne entartrante ou corrosive;
• L'écart entre le pH actuel de l'eau et celui avec lequel nous obtenons l'équilibre (c'est à dire le pH de saturation en CaCO₃);
• Une mesure approximative et qualitative;

Ce que n'est pas l'indice de saturation Langelier:

• Une mesure directe de la corrosivité de l'eau;
• Une mesure de la capacité désinfectante de l'eau;
• Une mesure de la capacité de l'eau à maintenir son pH;
• Une mesure définitive et quantitative.

Cet indice a été adopté par l'industrie des eaux récréatives même si, à l'origine, il était employé dans le domaine des aqueducs, des chaufferies et autres systèmes fermés et controllés. On retrouve dans ces domaines des paramètres plus ou moins applicables aux piscines modernes: les très hautes températures, les très fortes pressions, la vélocité des liquides.

Afin de déterminer l'équilibre de l'eau selon Langelier, il faut mesurer la température de l'eau, son pH, sa dureté calcique (en mg/L CaCO₃), et son alcalinité carbonatée (en mg/L CaCO₃) puis résoudre l'équation suivante:

Où:

ISL est l'Indice de Saturation Langelier;

pH est le pH mesuré de l'eau;

FA est le facteur Alcalinité, déterminé à partir de l'alcalinité carbonatée que l'on a mesurée;

FD est le facteur Dureté, déterminé à partir de la dureté calcique que l'on a mesurée;

FT est le facteur Température, déterminé à partir de la température que l'on a mesurée;

CONSTANTE est une valeur approximative qui tient compte, en autres, des solides dissous totaux (TDS). Pour les eaux ayant un TDS inférieur ou égal à 1 000 mg/L, elle est 12,3 (Langelier dit 12,1 mais Wojtowicz (^lien) revisa l'équation en tenant compte plus précisément de la solubilité des espèces chimiques, de leur force ionique et de l'effet de la température et corriga la constante à 12,3.) De plus, cette constante doit être augmentée de 0,1 pour chaque tranche de 1 000 mg/L de TDS au delà de ce minimum, de sorte que pour une piscine au sel ayant, par exemple, un taux de TDS de 3 000 elle sera plutôt 12,5. (Il est normal qu'une eau salée soit plus corrosive qu'une eau douce).

Notez que c'est le pH, finalement, qui a l'influence la plus directe sur l'équilibre de l'eau, et heureusement, c'est le paramètre le plus facile à ajuster (la dureté calcique étant la plus difficile).

Selon Langelier, un résultat entre -0,3 et 0,3 indique une eau équilibrée, et c'est ce qui est souhaitable. Un résultat supérieur à 0,3 indique une probabilité que l'eau devienne entartrante, et un résultat inférieur à 0,3 indique une probabilité que l'eau devienne corrosive. Ce qui est souhaitable, surtout avec les thermopompes, c'est plutôt une eau légèrement corrosive.

Attention, ce n'est pas parce vous obtenez un ISL de -0,5 que votre thermopompe se dissoudra immédiatement devant vos yeux. Rappellez-vous que cet indice a été développé d'abord pour les aqueducs et les chaufferies, là où les réactions chimiques sont beaucoup plus rapides à cause des températures et pressions élevées. C'est un calcul de probabilité. Inversement, la présence de phosphates inhibe les tendances d'une eau dite entartrante à déposer du tartre.

Notez aussi que deux échantillons d'eau ayant des paramètres chimiques complètement différents peuvent avoir un même indice de saturation Langelier.

Les facteurs Température, Dureté et Alcalinité sont déterminés à partir du tableau suivant:

Remarquez que la différence entre les facteurs Alcalinité et Dureté est toujours 0,4 lorsque la teneur en alcalinité et dureté est la même:

L'explication est ici.



A titre d'exemple, imaginons une eau dont:

- le pH est 7,4,
- l'alcalinité carbonatée est 100 mg/L CaCO₃,
- la dureté calcique est 200 mg/L CaCO₃,
- la température 24°C,

et il s'agit d'une piscine au sel ayant un TDS de 3 000 mg/L.


Nous repérons le facteur Alcalinité dans le tableau: 2,0

Nous repérons ensuite le facteur Dureté dans le tableau : 1,9

Puis nous repérons le facteur Température dans le tableau : 0,6

Nous déterminons que la constante sera 12,5 car c'est une piscine au sel avec un TDS de 3 000 mg/L (2 000 mg/L supérieur à la référence 1 000 mg/L, donc 12,3 + 0,1 + 0,1).

Le calcul à résoudre est alors:

ISL = 7,4 + 2,0 + 1,9 + 0,6 - 12,5
ISL = - 0,6

Selon Langelier, l'eau est corrosive, et nous sommes à 0,6 du pH de saturation, 8,0:

En passant, le Watergram^(mc) de Taylor vous permet d'effectuer ce calcul avec rapidité et facilité.

Attention! Ce qu'on oublie souvent avec Langelier c'est le facteur Température. Sa formule nous permet gérer un peu mieux le tartre, mais ce dernier possède une courbe de solubilité inverse, c'est à dire que plus il fait chaud, moins il est soluble.

C'est pourquoi ce sont les thermopompes qui souffrent le plus du tartre, c'est là que le tartre se dépose parce que c'est là qu'il fait le plus chaud.

Donc si nous visons une eau parfaitement équilibrée selon sa température dans la piscine, une fois qu'elle atteindra la thermopompe elle deviendra plus entartrante.

Par exemple si la température de la thermopompe est 41°C, le calcul devient:

ISL = 7,4 + 2,0 + 1,9 + 0,9 - 12,5
ISL = - 0,3

Il faut donc tenter d'obtenir une eau légèrement corrosive afin qu'elle soit parfaitement équilibrée une fois à l'intérieur de la thermopompe.

Les analyses titrimétriques

Une question qui m'est posée à l'occasion concerne les analyses titrimétriques d'alcalinité, de chlore et de calcium. Quand sait-on si l'on atteint le point de virage ? Peut-on utiliser un volume d'échantillon différent ? Eh bien voici.

D'abord, vous pouvez utiliser un volume plus petit si vous savez que l'alcalinité ou la dureté calcique de l'échantillon est élevée. Il vous sera ainsi possible d'économiser sur la quantité de titrant requis pour atteindre le point de virage. Or il faut savoir que si le volume de l'échantillon change, le facteur de conversion changera aussi. Par exemple, pour l'analyse d'alcalinité totale chaque goutte de titrant représente 10 mg/L pour un échantillon de 25 mL, . Le facteur de conversion est donc 10 mg/L pour un volume de 25 mL:

Si vous modifiez le volume de l'échantillon, il faut s'assurer que le produit final reste le même. Autrement dit, pour un échantillon de 12,5 mL, le facteur de conversion devient 20 mg/L. Chaque goutte de titrant représente alors 20 mg/L:

Le point de virage est atteint lorsqu'il y a changement permanent de la couleur de l'échantillon.


Pour le test d'alcalinité par exemple, le chlore dans l'échantillon est d'abord neutralisé par le réactif R-0007, du thiosulfate. (Un taux élevé de chlore change le point de virage - il est alors jaune au lieu de rouge). Ensuite un indicateur, le bromocrésol, est ajouté. Cet indicateur, le R-0008, change de couleur lorsque le pH atteint 4,5. Le titrage est ensuite effectué goutte à goutte avec l'acide sulfurique, le R-0009, le pH de l'échantillon baisse petit à petit, et lorsque qu'il atteint 4,5 l'indicateur vire rouge.

Si l'échantillon change à la 15ième goutte et qu'il n'y a aucun changement de couleur apparent avec la 16ième goutte, vous devez compter 15 gouttes, donc 150 mg/L. Ajoutez toujours une goutte additionnelle afin de confirmer que le point de virage est atteint et que le changement de couleur est permanent.

Si l'échantillon vire rouge immédiatement après l'ajout de l'indicateur sans même avoir procédé au titrage, le pH de l'échantillon est égal ou inférieur à 4,5. Si le point de virage est jaune il y a trop de chlore dans l'échantillon.

L'analyse de l'alcalinité totale tient compte de tous les tampons chimiques présents dans l'échantillon. Ceux-ci incluent les carbonates et bicarbonates, mais aussi l'alcalinité cyanurique. Étant donné que l'équilibre de l'eau des piscines et spas ne tient compte que du système bicarbonates/carbonates, nous devons corriger le résultat obtenu afin d'éliminer la contribution de l'acide cyanurique à la lecture de l'alcalinité totale. Nous appliquerons donc un facteur de correction au résultat, qui tient compte de la teneur en acide cyanurique.

Pour les eaux ayant un pH et une teneur en acide cyanurique à l'intérieur des plages recommandées, un facteur de correction (CYAf) de 0,33 correspond à l'intervalle de confiance des méthodes d'analyses. Autrement dit, vous soustrayez 33% de la teneur en acide cyanurique du résultat d'alcalinité totale.

Pour les eaux ayant un pH ou une teneur en acide cyanurique hors normes, on doit utiliser le facteur de correction CYAf selon la méthode suivante :

1. Choisissez le facteur de correction CYAf correspondant au pH :

2. Calculez l'alcalinité carbonatée (Alkc) à partir de la mesure de l'alcalinité totale (AlkTA), de la teneur en acide cyanurique (CYA) et du facteur de correction (CYAf) comme suit : AlkC = AlkTA - (CYA x CYAf).

À titre d'exemple, pour un pH de 7,6, une alcalinité totale de 100 mg/L et une teneur en acide cyanurique de 40 mg/L nous obtenons une alcalinité carbonatée de :

Alkc = AlkTA - (CYA x CYAf)
Alkc = 100 - (40 x 0,33)
Alkc = 87 mg/L

L'alcanilité carbonatée est donc 87 mg/L, et c'est cette valeur qui vous serverai dans le calcul de Langelier.


Les borates (voir plus haut), pas strictement un tampon chimique, ne sont pas détectés par l'analyse de l'alcalinité car cette dernière ne tient compte que des tampons chimiques pouvant accepter des atomes d'hydrogène. Le test titrimétrique pour les borates implique un indicateur différent, le bleu de bromothymol, dont la zone de virage se situe entre pH 6,0 (jaune) à pH 7,6 (bleu). Il faut savoir que l'acide borique est un acide faible, qu'en présence de mannitol il se complexe en acide fort et est neutralisé complètement à pH 7,6.

Le principe du test de borates par titrimétrie veut que l'on l'on fixe le pH à 7,6 (ce que font les réactifs PS#1, H₂SO₄ et PS#3, NaOH). On ajoute ensuite le mannitol (le réactif PS#4). L'indicateur vire jaune (l'acide borique est complexé par le mannitol, il agit alors comme un acide fort et fait chuter le pH), puis on remonte le pH goutte à goutte jusqu'à 7,6. Nous partons donc d'un pH de départ pour y revenir, ce qui cause moins d'interférence des autres espèces chimiques présentes.

Aucun changement de couleur suite à l'ajout de mannitol indique une absence d'acide borique.

A noter que le titrage pour l'alcalinité se fait en diminuant le pH, celui pour les borates en l'augmentant:

Vous pouvez constater l'effet tampon des borates en ajoutant une pincée ou deux de Optimizer à votre échantillon lors du test de pH, puis essayez d'augmenter le pH avec le réactif Base Demand.

Des heures et des heures de plaisir. M'enfin.


Pour le test de dureté calcique, il faut savoir que c'est une analyse quand même difficile à bien réaliser. Le point de virage est un peu moins prononcé que pour l'alcalinité et de plus, certains métaux contenus dans l'eau peuvent influencer l'analyse, tout comme l'utilisation de séquestrants. Les orthophosphates peuvent aussi faire précipiter le calcium de l'échantillon après avoir ajouté le réactif R-0010 (« Calcium Buffer »).

Il faut ajouter une goutte de titrant R-0012 et attendre quelques secondes avant d'ajouter un autre goutte afin de s'assurer que la réaction est bien complète. Elle n'est pas instantanée. Si vous ajoutez trop rapidement le titrant les données seront faussées. Un agitateur magnétique est fortement indiqué pour faciliter l'analyse.

Si vous n'obtenez pas un point de virage bleu distinct, s'il est mauve par exemple, ou s'il disparait aussitôt (un point de virage fuyant) il est possible que l'eau contiennent des métaux, fer, cuivre ou autres. Il peut aussi être causé par l'alcalinité élevée (>300 mg/L) d'une eau très dure. Le protocol peut être modifié comme suit:

Finalement l'analyse du chlore par titrimétrie (méthode DPD-FAS) est très précise, chaque goutte de titrant R-0871 correspond à 0,2 mg/L de chlore libre dans un échantillon de 25 mL! L'échantillon devient incolore lorsque le point de virage est atteint. Nous recommandons de placer un carton de couleur blanc (ou utiliser un panneau lumineux) derrière le bécher afin de bien voir apparaître le point de virage. Une fois le titrage du chlore libre complété, ajoutez 5 gouttes de R-0003 à l'échantillon puis refaites le titrage avec le R-0871 afin d'obtenir le chlore combiné.

La lecture du chlore combiné peut être faussée par la présence de monopersulfate dans l'échantillon. Ce sera le sujet de notre prochaine chronique.

Si vous utilisez le réactif R-0871 (chlore) pour mesurer le brome, vous devrez multipliez vos résultats par 2,25.

Trousses d'ouverture de piscine

Une question d'Emile de St-Eustache: Un magasin de piscine de grande surface vend une trousse d'ouverture qui promet une eau claire en 48 heures. Mais ils vendent la trousse $50. Je trouve que c'est payer cher. Selon vous est-ce que ca vaut la peine? Merci.


En bien voici: Vous pouvez acheter cette trousse si vous le souhaitez. Mais sachez que vous obtiendrez le même résultat en employant que du chlore, et rien d'autre (pas d'algicide, pas de trousse d'ouverture), comme le démontrent ces photos:

26 avril 18h50: Il y a très peu de débris dans l'eau car l'hivernage fut bien exécuté. Nous sommes sur le point d'effectuer une chlorination-choc:


26 avril 18h51 - Nous venons d'effectuer la chlorination-choc:


26 avril 18h52 - Une minute exactement après la chlorination-choc:


27 avril 15h20 - 21 heures après la chlorination-choc:



Coût total en chlore: 4,38 $ . . . ce qui est bien loin de la trousse à 50 $ ! Et nous n'avons absolument rien acheté, car nous nous sommes servis du chlore que nous avions l'an passé.

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